DE257373C

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Publication number: DE257373C
Application number: DENDAT257373D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JV* 257373 -KLASSE 21 g. GRUPPE

New Jersey, V. St. A.

Elektrischer Dampfapparat mit flüssiger Elektrode. Patentiert im Deutschen Reiche vom 11. Oktober 1911 ab.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, bei elektrischen Gleichrichtern mit flüssiger Elektrode in diese Elektrode einen Körper einzutauchen, der ein hohes Wärmeleitvermögen besitzt und ein beträchtliches Volumen im Verhältnis zu dem der Elektrode hat. um die Wärme von der Elektrode abzuführen.

Es ist weiter vorgeschlagen worden, die Berührungsfläche der negativen Flamme mit der

ίο Oberfläche der Elektrode zu lokalisieren, indem •ein schwimmender Ring oder ein vorstehender Draht in der Elektrode angeordnet wurde, der einen vorstehenden Rand auf dem mittleren Teil der Elektrodenfläche bildet, so daß der Berührungspunkt an diesem vorstehenden Rand liegt.

Gemäß der Erfindung wird nun der in die Elektrode ganz oder teilweise eingetauchte, die Wärme ableitende Körper so ausgebildet, daß seine obere Fläche etwas über die gewöhnliche Oberfläche der Elektrode hervorsteht und durch die Flüssigkeit derselben benetzt wird, so daß dieser Körper die beiden Funktionen in sich vereinigt, die Wärmeabführung von der Elektrode zu erleichtern und gleichzeitig die Lage der Berührungsfläche zwischen der negativen Flamme und der Elektrode zu begrenzen und diese Fläche zu vergrößern. Auf diese Weise verhindert der Körper das Bestreben der Flamme, unter die Oberfläche der Elektrode einzudringen und Teile des Elektrodenmaterials loszureißen und zu verspritzen.

Es ist besonders zweckmäßig, den in die Elektrode eingetauchten Körper so auszubilden, daß er sich innerhalb der Elektrode von der Oberfläche derselben weit weg erstreckt, oder daß er in wirksamer Berührung mit einem Teil der Wand des Gefäßes steht, in welchem die Elektrode untergebracht ist.

Die Erfindung ist beispielsweise in der beiliegenden Zeichnung dargestellt, wo Fig. 1 eine schematische Darstellung einer zweckmäßigen Ausführungsform eines gemäß der Erfindung ausgebildeten Dampfgleichrichters in Seitenansicht und teilweise im Schnitt ist. Fig. 2 ist ein Schnitt in vergrößertem Maßstabe durch denjenigen Teil der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung, welcher die negative Elektrode und die hierzu gehörigen Teile umfaßt; Fig. 3 ist ein Grundriß nach Linie III-III der Fig. 2, Fig. 4 ein Schnitt, welcher ähnlich demjenigen nach Fig. 1 ist, aber nur einen Teil der abgeänderten Ausführungsform des Gleichrichters zeigt; Fig. 5 ist ein Grundriß der negativen Elektrode des in Fig. 4 dargestellten Gleichrichters.

Gemäß den Fig. 1, 2 und 4 besitzt der Gleichrichter einen Behälter oder ein Gehäuse 1, das an seinem oberen Ende mit einer positiven Elektrode 2 und an seinem unteren Ende mit einer negativen Elektrode 3 versehen ist, welche letztere aus Quecksilber oder anderem leitenden Material besteht, dessen Teilchen die Fähigkeit haben, sich nach ihrer Trennung wieder miteinander zu vereinigen.

Die positive Elektrode 2 besteht ans leitendem Material. Zwischen dem Gehäuse und der negativen Elektrode ist eine isolierende Büchse 4 aus Porzellan oder anderem geeigneten Material angeordnet. Das Innere der Elektrode 2 kann mit einem Rohr 5 versehen sein, welches sich bis nahe an das Unterende der Elektrode 2 erstreckt und an seinem Oberende mit einem Behälter 6 verbunden ist, in dem sich öl oder ein anderes geeignetes Kühlmittel befindet. Das Rohr 5 tritt in den Behälter 6 an dem Boden oder nahe dem Boden desselben ein. Ein zweites Rohr 7 führt von dem oberen Teile des Behälters 6 nach dem Oberende der hohlen Elektrode 2, so daß ein ständiger Umlauf des Kühlmittels von dem Behälter 6 durch die Elektrode 2 infolge der in dem unteren Teile der Elektrode 2 erzeugten Hitze aufrechterhalten wird, wenn die Vorrichtung arbeitet. Das Kühlmittel kann durch eine Pumpe oder andere Mittel in Umlauf gesetzt werden ; an Stelle des Kühlmittels kann auch eine Metallmasse vorgesehen sein, welche in Berührung mit der positiven Elektrode steht und eine große Strahlungsoberfläche besitzt.

Der Behälter 1 ist mit einem Auslaßrohr 8 versehen, durch welches das Innere des Behälters in geeigneter Weise ausgepumpt wird.

Der untere Teil des Behälters, in welchem die negative Elektrode 3 angeordnet ist, ist von einem Kühlmantel 9 umgeben, der durch Ein- und Auslaßrohre 10 und 11 mit einem zweiten Behälter 12 in Verbindung steht, welcher ähnlich dem Behälter 6 ausgebildet ist. In die negative Elektrode ist ein ringförmiger Körper 13 eingetaucht, der eine größere Wärmeleitungsfähigkeit besitzt als das die Elektrode bildende Material und so angeordnet ist, daß er die Hitze von der Elektrode nach einem Punkt in den Behälter führt, welcher an dem Kühlmantel liegt. Das Material, aus dem der Körper 13 oder der obere Teil desselben besteht, ist so beschaffen, daß es durch die flüssige Elektrode benetzt wird, und der Körper ist von solchen Abmessungen, daß die Oberkante desselben etwas über den Spiegel der flüssigen Elektrode 3 hinausragt, so daß die Oberfläche der Flüssigkeit an der Kante des Körpers die Form eines Meniskus annimmt. Ein Isolationsschirm 14, welcher größeren Durchmesser als der Ring 13 besitzt und diesen umgibt, ist zu dem Zweck vorgesehen, den Lichtbogen abzugrenzen und zu verhindern, daß bei der Tätigkeit des Gleichrichters ein Sprühen von der negativen Elektrode gegen die Seitenwände des Metallgehäuses ι eintritt; der Schirm dient also dazu, das Entstehen des Lichtbogens an der negativen Elektrode auf den von ihm umschlossenen Raum zu beschränken.

Die Wirkungsweise dieser Ausführungsform der Vorrichtung ist folgende:

Wenn der Gleichrichter durch geeignete Mittel in Tätigkeit gesetzt worden ist, so wird die an der positiven Elektrode 2 erzeugte Hitze auf das öl im Innern der Elektrode übertragen, welches, da seine Temperatur wächst, durch das Rohr 7 in den Ölbehälter 6 aufsteigt, wobei es durch kühleres Öl ersetzt wird, das durch das Rohr 5 in die positive Elektrode 2 gelangt. Die in der positiven Elektrode erzeugte Wärme wird so mit Hilfe des Kühlbehälters 6 abgeführt, und die Temperatur der positiven Elektrode wird daher auf einer für eine gute Wirkungsweise des Gleichrichters geeigneten Temperatur erhalten.

Eine ähnliche Wirkung tritt an der negativen Elektrode 3 ein; hier wird Hitze an der Stelle erzeugt, über welcher die negative Flamme sich befindet. Die Ableitung dieser Hitze von der Oberfläche des die Elektrode bildenden flüssigen leitenden Materials wird durch die Anwesenheit des Körpers 13 erleichtert, der dazu dient, Hitze von der Oberfläche der flüssigen Elektrode nach dem Boden der Behälterwandung neben dem Kühlmantel zu führen, wo sie durch die Umlaufwirkung des Kühlmittels nach dem Behälter 12 geführt und von dorf abgeleitet wird.

Infolge des durch die'Oberkante des Ringes 13 hervorgerufenen Meniskus geht der Strom an der negativen Elektrode nicht von einem Punkte der Oberfläche aus, sondern wird über den ganzen Meniskus verteilt; eine Öffnung 15 ist in dem Ringe 13 vorgesehen, welche gestattet, daß die Entladung sich auf die Innenkante des von dem Ringe eingeschlossenen Meniskus ausbreitet für den Fall, daß die Anfangsentladung an einem Punkte außerhalb dieses Ringes eingetreten ist und umgekehrt. Der Ring 13 veranlaßt also, daß die Ausgangsstelle des Stromes in ihren linearen Abmessungen vergrößert wird und verhindert, daß sie sich auf einen Punkt an der Oberfläche der negativen Elektrode 3 zusammenzieht ; gleichzeitig erleichtert der Ring 13 eine Ableitung der in der Elektrode erzeugten Hitze nach dem Kühlmittel und verhindert eine physikalische Störung an der Oberfläche der Elektrode.

In den Fig. 4 und 5 ist eine abgeänderte Ausführungsform dargestellt, wobei der Ring 13 durch einen Körper 16 ersetzt ist, der von dem Boden der Behälterwandung 1 aus sich aufwärts erstreckt und an seiner Oberfläche eine Reihe von Vertiefungen 18 zwecks Bildung einer Anzahl von Menisken besitzt. Die verschiedenen Vertiefungen sind durch Kanäle miteinander verbunden, um dem entstehenden Lichtbogen zu gestatten, von einer Oberfläche auf eine andere der Vertiefungen sich auszu-

breiten. Weitere Kanäle 20 können im Innern des Körpers 16 vorgesehen sein, welche mit den Menisken in Verbindung stehen, um diesen neues flüssiges Material zum Ersatz des verdampften zuzuführen. Der Teil 16 ist mit einem oder mehreren Kanälen 17 in seinem Innern versehen, welche mit dem für die negative Elektrode vorgesehenen Kühlmantel 9 in Verbindung stehen, so daß ein ständiger Umlauf des Kühlmittels erreicht wird, wodurch die in der negativen Elektrode erzeugte Hitze wirksam abgeleitet werden kann.

Die Wirkungsweise dieser Ausführungsform der Vorrichtung ist im wesentlichen dieselbe wie die mit Bezug auf die früheren Figuren bereits beschriebene und kann ohne weitere Beschreibung verstanden werden.

Die oben beschriebenen Anordnungen können natürlich beträchtlich abgeändert werden, ohne aus dem Bereich der Erfindung herauszutreten.

Claims

Patent-Ansprüche:

i. Elektrischer Dampf apparat mit flüssiger Elektrode, bei welchem in die Elektrode ein Körper von hoher Wärmeleitfähigkeit und von großem Volumen im Verhältnis zu dem der Elektrode ganz oder teilweise eingetaucht, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Rand dieses Körpers über die Oberfläche der Elektrode vorsteht, so daß er einen langen Rand bildet zur Aufnahme und Zerstreuung der Berührungsfläche des Lichtbogens und der Elektrode.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der vorspringende Rand des festen Körpers Unterbrechungen besitzt, um zu ermöglichen, daß die Entladung, wenn sie angefangen hat, sich schnell innerhalb und außerhalb des durch den Rand gebildeten Meniskus ausbreiten kann.
3. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der die Wärme ableitende Körper (16) unter der Oberfläche der Elektrode sich bis zur Wand des Gehäuses erstreckt, so daß die erzeugte Hitze wirksam auf die Wand des Gehäuses übertragen wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Wärme ableitende Körper (16) an seiner Oberfläche eine Anzahl von Aushöhlungen (18) besitzt, die auf der Oberfläche der Elektrode entsprechende Vertiefungen erzeugen, und die miteinander durch querverlaufende Einschnitte oder Kanäle (19) in Verbindung stehen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aushöhlungen in dem die Wärme ableitenden Körper (16) so angeordnet sind, daß sie von der Elektrode (3) aus durch Kanäle (20) in dem festen Körper mit dem zu verdampfenden Material gespeist werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.