DE670280C

DE670280C - Gas- oder dampfgefuelltes Ionenventil

Info

Publication number: DE670280C
Application number: DEST52370D
Authority: DE
Original assignee: STALTURBINE GmbH
Current assignee: STALTURBINE GmbH
Priority date: 1933-07-22
Filing date: 1934-07-03
Publication date: 1939-01-16

Description

Gas- oder dampfgefülltes lonenventil Wenn ein elektrischer Strom durch ein Fluidum geht, sei es eine Flüssigkeit oder ein ionisiertes Gas, sind die elektrodynamischen Kräfte immer bestrebt, eine Zusammenziehung des leitenden Fluidumstranges zu bewirken. Wenn das leitende Fluidum aus einem stark verdünnten Gas oder Dampf besteht, welcher den Strom nur in der einen Richtung durchlassen soll, ist es bekannt, daß diese Ventilwirkung aufhört oder wenigstens gefährdet wird, sobald der Gas- oder Dampfdruck einen gewissen Wert übersteigt. Ein starkes Zusammenziehen der leitenden Gas-oder Dampfsäule bedeutet aber eine örtliche Druckerhöhung, die etwa dieselbe Wirkung wie die allgemeine Druckerhöhung hat, und es dürfte dieser Umstand sein, der bei Innenventilen im allgemeinen verursacht hat, daß die Stromstärke pro Anode einen gewissen absoluten Wert nie übersteigen kann, ohne daß die Gefahr einer Rückzündung eintritt.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein gasoller dampfgefülltes Innenventil für hohe Stromstärken mit einer oder mehr als einer Anode mit sie umgebenden Anodenhülsen und einer der Anodenzahl entsprechenden Anzahl von Kathoden, bei welcher der Zusammenziehung der leitenden Dampf- oder Gassäule dadurch entgegengewirkt wird, daß die mit ,.einer isolierenden Hülle versehene Anodenstromzuleitung mitten durch die Kathode oder umgekehrt die mit einer Isolierhülle versehene Kathodenstromzuführun g mitten durch die Anode geführt ist und daß die Anodenhülse bzw. -hülsen nach der Kathode hin sich konisch erstrecken und die Zuleitung bz.w. Zuleitungen derart eng umgeben, daß innerhalb der Anodenhülse bzw. -hülsen die Zuführung bzw. Zuführungen mitten durch die Entladungsbahn verlaufen. Die elektrodynamischen Kräfte zwischen den beiden konzentrischen, einander entgegengesetzten Strömen wirken dann ausdehnend auf die stromleitende Gas- oder Dampfsäule, so daß die NTeigung zur örtlichen Drucksteigerung und also die Gefahr einer Rückzündung vermindert wird. Die Erfindung eignet sich besonders für solche Ionenventile, wo in jedem Gefäß nur ein Elektrodenpaar vorhanden ist.
Zwei Ausführungsformen der Erfindung sind in der beiliegenden Zeichnung in senkrechtem Schnitt in Abb. t und ;2 dargestellt, während Abb. 3 eine Einzelheit zeigt.
In Abb. r ist die Stromzuleitung :2 der Anode r durch die Kathode geführt. Letztere besteht aus einer Quecksilbermenge 3, die in einer Schale 4. liegt, «-elche vom Vakuumgefäß im übrigen durch eine Packung 5 isoliert ist. Den Boden der Schale durchsetzt eine Durchführung 6 für den Anodenleiter 2, welcher Leiter übrigens von einem Rohr 7, beispielsweise aus Quarz, umgeben ist, welches denselben thermisch und elektrisch von dem umgebenden, den Lichtbogen aufnehmenden Raum isoliert und den Lichtbogen hindert, seinen oberen Fußpunkt in anderer Stelle als auf der eigentlichen Anode i zu wählen. Letztere wird v an einer Hülse 8 umgeben, die in der Richtung gegen die Kathode durch ein Gitter 9 abgeschlossen ist, welches auf einem Wulst des Isolationsrohres 7 ruht. Die Hülse und das Gitter können für das Aufdrücken einer Steuerspannung angeordnet sein, beispielsweise durch einen von oben eingeführten, ein Isolierrohr i i durchsetzenden Leiter io. Eine für die Führung des Lichtbogens vorgesehene äußere Hülse 12 kann vom Rohr i i getragen werden. Die wirksame Kathodenfläche wird durch einen isolierenden Schirm 13 begrenzt, oberhalb welchem ein Blechschirm 14. angebracht ist, der auch zur Führung des Lichtbogens dient. Der eigentliche Vakuumbehälter 15 wird von einem Kühlmantel 16 und die Kathodenschale .I von einem gleichartigen Mantel 17 umgeben. Durch die konzentrische Anordnung des Anodenzuleiters und des Lichtbogens wird letzterer elektrodynamischen Kräften ausgesetzt, die seiner Neigung zum Zusammenziehen und damit auch der Neigung zur Rückzündung entgegenwirken.
In Abb. 2 ist der Kathodenzuleiter durch die Anode geführt. Die Kathode besteht auch hier aus einer Quecksilbermenge 23, die in einer Schale 24 aus Isolierstoff eingeschlossen ist. Der Strom wird durch einen Liter 25 zugeführt, der von oben eingeführt ist und in einer in Quecksilber niedergesenkten Platte26 endet. Den Leiter umgibt ein Rohr 22, beispielsweise aus Quarz, welches ihn gegen den umgebenden Lichtbogen schützt und ihn gegen die umgebende Anode 21 und den Anodenzuleiter 27 isoliert. Letzterer ist seiaerseits von einer Schutzhülse 28 umgeben, und sämtliche konzentrischen Teile sind an der gemeinsamen Einführungsstelle gegeneinander in erforderlicher Weise abgedichtet. 29 bezeichnet eine Anodenhülse, 3o eine Erregeranode und 3i eine Zündanode.
Abb. 3 zeigt eine Einzelheit für die Kühlung einer gemäß Abb. i angeordneten Anode mit die Kathode durchsetzender Zuleitung. Die Zuleitung 2@der Anode i hat eine zentrale Bohrung 33, durch welche ein Rohr 34. herauf-. agt, während ein anderes Rohr 35 am unteren Ende der Bohrung mündet. Beide Rohre sind außerhalb des Hauptapparates nach oben umgebogen, und das Rohr 35 endet am Boden eines Kühlbehälters 36, während das Rohr 3..1. ein Stück aufwärts im genannten Behälter ragt. Letzteres Rohr leitet den Dampf von der leitenden Kühlflüssigkeit in den Kühlbehälter, während das Rohr 35 das Kondensat zurückführt. Die Kühlflüssigkeit wird auf diese Weise in etwa derselben Höhe im Hohlraum 33 wie im Kühlbehälter gehalten.

Claims

PATENTANSPRÜCI'ir: i. Gas- oder dampfgefülltes Ionenventil für hohe Stromstärken init einer oder mehr als einer Anode mit sie umgebenden Anodenhülsen und einer der Anodenzahl entsprechenden Anzahl von Kathoden, dadurch. gekennzeichnet, daß die mit einer isolierenden Hülle versehene Anodenstromzuleitung mitten durch die Kathode oder umgekehrt die mit einer Isolierhülle versehene Kathodenstromzuführung mitten durch die Anode geführt ist und daß die Anodenhülse bzw. -hülsen nach der Kathode hin sich konisch erstrecken und die Zuleitung bzw. Zuleitungen derart eng umgeben, daß innerhalb der Ano;len'hülse bzw. -hülsen die Zuführung bzw. Zuführungen mitten durch die Entladungsbahn verlaufen.
2. Ionenventil nach Anspruch i, bei dem die Anodenzuleitung mitten durch die Kathode geführt ist und die Kühlung der Anode mit Hilfe einer in die hohle Anodenzuleitung eingeführten verdampfenden und im Kreislauf umlaufenden Flüssigkeit bewirkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb des Entladungsgefäßes in der Höhe des oberen Teiles der Anodenzuleitung ein Behälter vorgesehen ist, der durch zwei Rohre mit dem Innern der Anodenzuleitung in Verbindung steht, nämlich durch ein den Dampf aus der Anodenzuleitung in den Behälter und ein die Flüssigkeit aus dem Behälter in die Anodenzuleitung führendes Rohr.