DE1258986B

DE1258986B - Cooling device for an electrical discharge tube with an electrode which at the same time forms part of the tube wall

Info

Publication number: DE1258986B
Application number: DE1965N0027671
Authority: DE
Inventors: Nicolaas Cornelis Kuiper; Joannes Cornelis Van Warmerdam
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1964-11-28
Filing date: 1965-11-24
Publication date: 1968-01-18
Also published as: GB1101278A; NL6413868A; ES320014A1; CH438500A; BE672939A; AT255588B

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. CL:Int. CL:

HOIjHOIj

Deutsche Kl.: 21g-13/11 German class: 21g-13/11

Nummer: 1258 986Number: 1258 986

Aktenzeichen: N 27671 VIII c/21 gFile number: N 27671 VIII c / 21 g

Anmeldetag: 24. November 1965Filing date: November 24, 1965

Auslegetag: 18. Januar 1968Opening day: January 18, 1968

Die Erfindung betrifft eine Kühlvorrichtung für eine elektrische Entladungsröhre mit einer Elektrode, die gleichzeitig einen Teil der Röhrenwand bildet und auf der Außenseite mit einer Anzahl äquidistanter, vorzugsweise schraubenförmig nebeneinander verlaufender und von einem zylindrischen Mantel umgebener Nuten versehen ist, in denen das Kühlmittel in Gegenstrom entlang der Elektrode geführt und nahe an dem geschlossenen Ende der Elektrode unter Anwendung eines in den Mantel eingesetzten plattenförmigen Verteilkörpers sowohl zu- als auch abgeführt wird. Diese Elektrode kann eine Anode oder eine Kathode sein.The invention relates to a cooling device for an electrical discharge tube with an electrode, which at the same time forms part of the tube wall and on the outside with a number of equidistant, preferably helical next to each other and of a cylindrical jacket surrounded grooves is provided in which the coolant is guided in countercurrent along the electrode and near the closed end of the electrode using an inserted into the jacket plate-shaped distribution body is both supplied and discharged. This electrode can be an anode or be a cathode.

Es sind Kühlvorrichtungen bekannt, bei denen das Kühlmittel durch zur Wandelektrode parallele Zwischenwände u. dgl. entlang von Nuten geführt wird. Bei diesen Anordnungen sind alle Nuten von dem hin- oder herfließenden Kühlmittel parallel durchflossen. In vielen Fällen bildet die Elektrode die Anode und hat eine zylindrische Gestalt, während ao die Nuten in einem die Anode umgebenden Mantel vorgesehen sind. Bei einer solchen Vorrichtung liegt die praktische Grenze der thermischen Belastung der Anodenoberfläche bei großen, wassergekühlten Senderöhren bei 125 bis 150 W/cm². Bei den Vorrichtungen, in denen die Nuten in der Anode selber vorgesehen sind, kann die Belastung etwas höher sein, aber dann tritt bald die Erscheinung auf, daß nahe dem Boden der Nuten das Wasser zu sieden anfängt. Infolge der Bildung von Dampfblasen nimmt die Kühlung dann stark ab.Cooling devices are known in which the coolant is guided through intermediate walls and the like, which are parallel to the wall electrode, along grooves. In these arrangements, the coolant flowing back or forth flows through all of the grooves in parallel. In many cases the electrode forms the anode and has a cylindrical shape, while the grooves are provided in a jacket surrounding the anode. In such a device, the practical limit of the thermal load on the anode surface in large, water-cooled transmission tubes is 125 to 150 W / cm ² . In the devices in which the grooves are provided in the anode itself, the load can be somewhat higher, but then the phenomenon soon occurs that the water starts to boil near the bottom of the grooves. As a result of the formation of vapor bubbles, the cooling then decreases sharply.

Andererseits sind aus den USA.-PatentschriftenOn the other hand, there are US patents

2 513 828 und 3 098 165 sehr wirkungsvolle Kühlungen bekannt, jedoch wird bei diesen bekannten Anordnungen die wirkungsvolle Kühlung durch eine Verwendung recht komplizierter Konstruktionen erkauft. So zeigt z. B. die USA.-Patentschrift 2 513 828 die Notwendigkeit der Verwendung sehr komplizierter Verteilstücke und die USA.-Patentschrift2,513,828 and 3,098,165 are known to be very effective cooling systems, but in these known arrangements the effective cooling is bought at the cost of using quite complicated constructions. So shows z. U.S. Patent 2,513,828 complicates the need for use very much Distribution pieces and the USA patent

3 098 165 die Notwendigkeit der Verwendung einer sehr großen Anzahl von Nuten auf der Stirnfläche der Wandelelektrode. Diese Maßnahmen sind erforderlich, weil die im Gegenstrom durchströmten Nuten nicht in Gruppen aufgeteilt sind.3,098,165 the need to use a very large number of grooves on the face the convertible electrode. These measures are necessary because the grooves flowed through in countercurrent are not divided into groups.

Eine äußerst wirksame Kühlung bei einem geringen Verbrauch von Kühlmitteln und bei Vermeidung von sehr schwierig ausführbaren Konstruktionen bzw. Konstruktionsteilen für eine Kühlvorrichtung der eingangs genannten Art ist nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Nuten in Gruppen zusammengefaßt und durch den Verteilkörper derart eingeteilt sind, daß die Gruppen, die Kühlvorrichtung für eine elektrische
Entladungsröhre mit einer Elektrode, die
gleichzeitig einen Teil der Röhrenwand bildetAn extremely effective cooling with a low consumption of coolants and avoiding very difficult to implement constructions or structural parts for a cooling device of the type mentioned is characterized according to the invention in that several grooves are combined in groups and divided by the distributor body in such a way that the groups, the cooling device for an electrical
Discharge tube with an electrode that
at the same time forms part of the tube wall

Anmelder:Applicant:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,

Eindhoven (Niederlande)Eindhoven (Netherlands)

Vertreter:Representative:

Dr.-Ing. H.-D. Zeller, Patentanwalt,Dr.-Ing. H.-D. Zeller, patent attorney,

2000 Hamburg 1, Mönckebergstr. 72000 Hamburg 1, Mönckebergstr. 7th

Als Erfinder benannt:
Nicolaas Cornells Kuiper,
Joannes Cornells van Warmerdam,
Eindhoven (Niederlande)Named as inventor:
Nicolaas Cornell's Kuiper,
Joannes Cornells van Warmerdam,
Eindhoven (Netherlands)

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

Niederlande vom 28. November 1964 (6 413 868)Netherlands of November 28, 1964 (6 413 868)

den Hinfluß leiten, mit denen des Rückflusses abwechselnd am Umfang des Elektrodenzylinders angeordnet sind.guide the inflow, with those of the return flow arranged alternately on the circumference of the electrode cylinder are.

Durch die Anwendung von Gruppen ist unter anderem neben oben bereits genannten Vorteilen die Verwendung eines Gußteiles für das Verteilerstück möglich, das also dann nach dem Gießen nicht mehr nachbearbeitet werden muß und dadurch wirtschaftlicher hergestellt werden kann.By using groups, among other things, in addition to the advantages already mentioned above, the Use of a cast part for the distributor piece is possible, so then no longer after casting must be reworked and can thus be manufactured more economically.

Nach der Erfindung kann der plattenförmige Verteilkörper eine Öffnung aufweisen, die auf der der Elektrode abgewandten Oberfläche des Verteilkörpers mindestens teilweise von einer senkrecht auf der Oberfläche des Verteilkörpers stehenden Trennwand begrenzt ist, während auf der der Elektrode zugewandten Oberfläche des Verteilkörpers eine Anzahl nahe an dem Umfang angebrachter Ansätze angeordnet ist, die je eine Ausnehmung im Umfang des plattenförmigen Verteilkörpers begrenzen und mit dem umgebenden Mantel Räume umfassen, von denen die Ausnehmungen einen Teil bilden und in die die den gleichen Gruppen zugehörenden Nuten der Elektrode einmünden, während die übrigen Nuten in den von dem plattenförmigen Teil des Verteilkörpers, dem Mantel und dem Boden der Elektrode begrenzten Raum einmünden.According to the invention, the plate-shaped distributor body can have an opening which is located on the Electrode facing away from the surface of the distributor body at least partially from a perpendicular the surface of the distribution body standing partition is limited, while on that of the electrode facing surface of the distributor body arranged a number close to the circumference attached approaches is that each delimit a recess in the circumference of the plate-shaped distribution body and with the surrounding jacket include spaces, of which the recesses form a part and in the grooves of the electrode belonging to the same groups open out, while the remaining grooves in the plate-shaped part of the distributor body, the jacket and the bottom of the electrode open into limited space.

709 719/340709 719/340

Ferner kann nach der Erfindung die Öffnung in dem Verteilkörper, die auf der von der Elektrode abgewandten Seite von einer Trennwand begrenzt wird, genügend groß zur Aufnahme eines gegebenenfalls in den Boden der Elektrode angebrachten Verschlußstumpfes ausgebildet sein und sich bis zu dem Rand des plattenförmigen Verteilkörpers hin erstrecken. Furthermore, according to the invention, the opening in the distributor body, which is on the of the electrode remote side is limited by a partition, large enough to accommodate a possibly be formed in the bottom of the electrode attached closure stub and up to the Extend the edge of the plate-shaped distributor body.

. Die Erfindung wird für ein Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt. The invention is explained in more detail for an exemplary embodiment with reference to the drawing. It shows

F i g. 1 einen Längsschnitt durch eine Kühlvorrichtung für eine Entladungsröhre,F i g. 1 shows a longitudinal section through a cooling device for a discharge tube,

F i g. 2 eine Draufsicht,F i g. 2 a plan view,

F i g. 3 eine Unteransicht undF i g. 3 is a bottom view and

Fig. 4 eine Seitenansicht einer Verteilplatte der Kühlvorrichtung nach Fig. 1.Fig. 4 is a side view of a distribution plate of Cooling device according to FIG. 1.

In F i g. 1 bezeichnet 1 eine elektrische Entladungsröhre, die eine als Anode wirkende Elektrode 2 besitzt, die einen Teil der Röhrenwand bildet. Die Außenwand der Elektrode 2 ist hier mit 48 parallelen, schraubenlinienförmig um die Anode verlaufenden Nuten 3 versehen, die in das Anodenmaterial eingefräst sind. Die Nuten 3 werden von einem zylindrischen Mantel 4 umgeben und stehen an dem einen Ende der Elektrode 2 dadurch miteinander in Verbindung, daß an dieser Stelle die Elektrode 2 derart abgedreht ist, daß ein Raum 5 zwischen der Elektrode 2 und dem Mantel 4 gebildet wird, in den alle Nuten 3 einmünden.In Fig. 1 denotes 1 an electric discharge tube which has an electrode 2 acting as an anode, which forms part of the tube wall. The outer wall of the electrode 2 is here with 48 parallel, Provided helically around the anode extending grooves 3, which in the anode material are milled. The grooves 3 are surrounded by a cylindrical jacket 4 and stand at one end of the electrode 2 in connection with one another in that at this point the electrode 2 is turned off in such a way that a space 5 is formed between the electrode 2 and the jacket 4 into which all the grooves 3 open.

An dem verschlossenen Ende der Elektrode 2 ist in dem Mantel 4 ein Verteilkörper 7 an dem Boden 6 der Elektrode 2 angebracht. Infolge der besonderen Gestaltung dieses Verteilkörpers 7 (s. die F i g. 2, 3 und 4) werden die Nuten 3 für das Kühlmittel, z. B. Wasser oder Luft, das durch die Öffnung 8 einer Verschlußplatte 9 zugeführt wird, in acht Gruppen eingeteilt, von denen vier von dem hinfließenden und vier von dem zurückfließenden Kühlmittel durchströmt werden. Jede Gruppe besteht in diesem Fall aus sechs Nuten 3.At the closed end of the electrode 2, a distributor body 7 is located on the base 6 in the jacket 4 attached to the electrode 2. As a result of the special design of this distribution body 7 (see FIGS. 2, 3 and 4) the grooves 3 for the coolant, e.g. B. water or air through the opening 8 a Closure plate 9 is fed, divided into eight groups, four of which are from the flowing and four are flowed through by the returning coolant. Every group exists in this case from six grooves 3.

Aus F i g. 2 ist ersichtlich, daß der Verteilkörper 7 aus einer Platte besteht, die auf der oberen Fläche eine Anzahl Ansätze 10 aufweist, die am Umfang angeordnet sind und mit dem umgebenden Mantel 4 Ausnehmungen 11 umfassen, die mit dem unter der Platte des Verteilkörpers 7 liegenden Raum 12 in Verbindung stehen. Ein Raum 13 auf der oberen Seite der Platte außerhalb der Ansätze 10 steht mit einer Öffnung 14 in der Platte des Verteilkörpers 7 in Verbindung. Diese Öffnung 14 ist durch eine Trennwand 15 und den Mantel 4 begrenzt. Da die Öffnung 14 eine langgestreckte Gestalt aufweist, um einen Verschlußstumpf 16 der Elektrode 2 aufnehmen zu können, ist die Trennwand 15 U-förmig. Das offene Ende dieser U-förmigen Trennwand 15 schließt sich an die Wand des zylindrischen Mantels 4 an. Die Öffnung 14 verbindet eine Zufuhröffnung 8 einer Verschlußplatte 9 mit dem außerhalb der Ansätze 10 liegenden Raum 13. Die Ansätze 10 bilden somit nach Zusammenbau der Kühlvorrichtung Zwischenwände zwischen dem Raum 13 und den Gruppen von Kanälen, die von dem zurückfließenden Kühlmittel durchströmt werden, während die Trennwand eine Zwischenwand zwischen der Zufuhröffnung 8 und dem unter dem Verteilkörper 7 vorhandenen Raum 12 bildet. Die Ansätze 10 und die Trennwand trennen daher die in den beiden verschiedenen Richtungen verlaufenden Strömungen voneinander.From Fig. 2 it can be seen that the distributor body 7 consists of a plate which is placed on the upper surface has a number of lugs 10 which are arranged on the circumference and with the surrounding jacket 4 Include recesses 11, which with the space 12 located under the plate of the distributor body 7 in Connected. A space 13 on the upper side of the plate outside the lugs 10 is with an opening 14 in the plate of the distributor body 7 in connection. This opening 14 is through a Partition 15 and the jacket 4 are limited. Since the opening 14 has an elongated shape to To be able to accommodate a closure stump 16 of the electrode 2, the partition 15 is U-shaped. That The open end of this U-shaped partition 15 adjoins the wall of the cylindrical jacket 4. the Opening 14 connects a supply opening 8 of a closure plate 9 with the outside of the lugs 10 lying space 13. The lugs 10 thus form partition walls after the cooling device has been assembled between the space 13 and the groups of channels from the returning coolant flow through, while the partition wall is an intermediate wall between the supply opening 8 and the space 12 present under the distributor body 7. The lugs 10 and the partition therefore separate the currents running in the two different directions from one another.

Der Raum 12 steht mit der Abfuhröffnung 17 in der Verschlußplatte 9 in Verbindung. Da die Gruppen der Nuten 3 vollkommen gleichwertig sind, kann die Kühlflüssigkeit bei der Öffnung 17 auch zugeführt und bei der Öffnung 8 abgeführt werden. Es ist jedoch auch möglich, die Anzahl der Nuten 3 für jede Gruppe für die zurückfließende Strömung ungleich der Anzahl der Nuten 3 jeder Gruppe für die hingehende Strömung zu wählen. Weil die Kühlflüssigkeit der zurückfließenden Strömung bereits erwärmt ist, wird eine kleinere Anzahl Nuten 3 für diese Strömung gewählt, denn dann ist die Strömungsgeschwindigkeit größer.The space 12 is connected to the discharge opening 17 in the closure plate 9. As the groups the grooves 3 are completely equivalent, the cooling liquid can also be supplied at the opening 17 and are discharged at the opening 8. However, it is also possible to set the number of grooves 3 for each Group for the return flow not equal to the number of grooves 3 in each group for the outgoing flow To choose flow. Because the cooling liquid of the returning flow is already warming is, a smaller number of grooves 3 is chosen for this flow, because then the flow velocity is greater.

Als Kühlmittel kann jede geeignete Flüssigkeit oder ein geeignetes Gas dienen. Es hat sich gezeigt, daß bei einer bestimmten Kühlvorrichtung nach der Erfindung die pro Zeiteinheit verbrauchte Menge Kühlmittel etwa die Hälfte der Menge bei der bekannten Vorrichtung mit einer glatten zylindrischen Anode ist, d. h. 0,5 l/min kWh, während die thermische Belastung der inneren Fläche der Wandelektrode nahezu das Zweifache, d. h. etwa W/cm², betragen kann.Any suitable liquid or gas can serve as the coolant. It has been shown that in a certain cooling device according to the invention the amount of coolant consumed per unit of time is about half the amount in the known device with a smooth cylindrical anode, ie 0.5 l / min kWh, while the thermal load is internal The surface of the wall electrode can be almost twice, that is to say about W / cm ² .

Claims

Patent claims:

1. Cooling device for an electric discharge tube with one electrode operating at the same time forms part of the tube wall and on the outside with a number of equidistant,

. ' preferably helical next to each other and of a cylindrical jacket surrounded by grooves in which the coolant flows in countercurrent along the electrode guided and placed close to the closed end of the electrode using one in the sheath used plate-shaped distribution body is both supplied and discharged, thereby characterized in that several grooves (3) are combined in groups and through the distributor body (7) are divided so that the groups directing the inflow with those of the reflux are arranged alternately on the circumference of the electrode cylinder (2).

2. Cooling device according to claim 1, characterized in that the plate-shaped distributor body (7) has an opening (14) on the surface of the electrode (2) facing away from the Distribution body (7) at least partially from one perpendicular to the surface of the distribution body (7) standing partition (15) is limited, while facing the electrode (2) Surface of the distribution body (7) a number of approaches (10) attached close to the circumference is arranged, each having a recess (11) in the circumference of the plate-shaped distributor body (7) delimit and encompass with the surrounding jacket (4) spaces, of which the recesses (11) form a part and in the grooves (3) belonging to the same groups of the electrode (2) open out, while the remaining grooves (3) in the of the plate-shaped part of the distributor body (7), the jacket (4) and the bottom (6) of the electrode (2) open into a limited space (13).

3. Cooling device according to claim 1 or 2, characterized in that the opening (14) in the distribution body (7), which is based on the

trade (2) facing away from the side of a partition (15) is limited, large enough to Receipt of a closure stub, which may be attached to the bottom (6) of the electrode (2) (16) is formed and extends up to the edge of the plate-shaped distribution body (7).

References considered: U.S. Patent Nos. 2,513,828, 3,098,165.

1 sheet of drawings