DE676572C

DE676572C - Gluehkathodenroehre zum Gleichrichten von Wechselstrom hoeherer Spannung

Info

Publication number: DE676572C
Application number: DEN29914D
Authority: DE
Inventors: Dr Johannes Gijsbertus Mulder
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1928-03-09
Filing date: 1929-02-06
Publication date: 1939-06-07
Also published as: GB314925A; FR668025A; US2081247A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Glühkathodenröhre zum Gleichrichten von Wechselstrom höherer Spannung mit einer Füllung von Quecksilberdampf und gegebenenfalls einem Gas sowie einem flüssigen Quecksilbervorrat.

Bei gasgefüllten Gleichrichterröhren treten Schwierigkeiten auf, wenn der Druck der Gasfüllung niedrig ist, was namentlich bei Hochspannungsröhren der Fall ist. In diesem Fall tritt eine starke Zerstäubung der im Entladeraum gelegenen Metallteile ein, die von der Absorption eines Teils des in der Röhre enthaltenen Gases begleitet ist. Infolge dieser

'5 Absorption wird der Druck in der Röhre niedriger, und der Gleichrichter kann sich verschlechtern und sogar unverwendbar werden. Durch das Vorhandensein einer Quecksilbermenge in der Röhre kann die Druckverminderung infolge der Gasabsorption im wesentlichen vermieden werden.

Für die Anordnung des flüssigen Quecksilbervorrates sind bereits verschiedene Vorschläge gemacht worden. Bei einer bekannten Ausführungsform befindet sich das Quecksilber in einem außerhalb des Entladungsgefäßes frei angeordneten und mit diesem durch ein Haarröhrchen in Verbindung stehenden Behälter. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß der Dampfdruck in der Röhre den durch die Temperatur der Umgebung bestimmten Sättigungsdruck des Ouecksilberdampfes nie überschreiten kann, da der Quecksilbervorrat die kälteste Stelle der Röhre darstellt und den Dampfdruck bestimmt. Auch ergibt sich ein Aufbau, der leicht beschädigt werden kann.

Weiterhin wurde vorgeschlagen, einen Amalgamvorrat in einem Behälter anzuordnen, der sich in unmittelbarer Nähe der Glühkathode befindet. Bei dieser Bauart ergibt sich der Nachteil, daß der Vorrat eine verhältnismäßig hohe, durch die Glühkathode bedingte Temperatur annimmt, so daß ein Dampfdruck von solcher Höhe entstehen kann, daß Rückzündungen auftreten.

Es ist ebenfalls bekannt, den Quecksilbervorrat z. B. in Form eines Tropfens frei in dem Fuß der Röhre anzuordnen. Dann ist aber das Quecksilber der Strahlung der Glühkathode voll ausgesetzt, und eine beliebige Einstellung des in der Röhre herrschenden Druckes durch passende Lagerung des Quecksilbervorrates in Beziehung zur Kathode ist nicht möglich.

Ein Nachteil, der allen erwähnten Bauarten gemeinsam ist, ist darin zu erblicken, daß es mit ihnen nicht möglich ist, Unregelmäßig-

*) Fon dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr. Johannes Gijsbertiis Wilhelm Mulder in Eindhoven, Holland.

keiten in der Zündung der Röhre durch Unterschiede in dem Dampfdruck der Füllung zu vermeiden, oder daß es nicht möglich ist, deir erwünschten Wert des Dampfdruckes ein fiif allemal richtig einzustellen. -';*'

Besonders das Zünden der Entladung bsi, jedesmalig anderer Einsatzspannung bildete* ein Hindernis für die Erzielung gleichbleibender Betriebsbedingungen in der Röhre, ίο Zweck der Erfindung ist, eine Entladungsröhre mit niedrigem Gasdruck zum Gleichrichten von Wechselstrom höherer Spannung zu schaffen, deren Druck sich im Betrieb trotz des Auftretens einer Zerstäubung nicht verringert und deren Zündung ohne die erwähnten Schwierigkeiten vor sich geht.

Eine Glühkathodengleichrichterröhre für höhere Spannung mit einer Füllung von Quecksilberdampf und gegebenenfalls einem Gas entspricht gemäß der Erfindung der obengenannten Anforderung dadurch, daß der flüssige Quecksilbervorrat in dem Fuß der Röhre angeordnet ist und mit dem Entladungsraum nur durch einen engen Kanal, z. B. durch ein Haarröhrchen, in Verbindung steht.

Es wird hierdurch der Vorteil erzielt, daß eine übermäßige Steigerung des Quecksilberdampfdrucks, welche zu Rückzündungen führen könnte, vermieden wird, während es andererseits durch die Ausbildung der Röhre gemäß der Erfindung ermöglicht wird, durch richtige Bemessung der Entfernung des Quecksilbervorrats von der eine Wärmequelle bildenden Glühkathode den hinsichtlich des Dampfdrucks als günstig erscheinenden Wert einzustellen.

Eine besondere Ausführungsform des Erfindungsgegenstands ist mit Einrichtungen versehen, welche die Möglichkeit geben, die Temperatur des Quecksilberbehälters zu regeln.

Die Erfindung ist in der Zeichnung an einer Ausführungsform beispielsweise erläutert.

In der Figur ist eine Glashülle 1 durch ein Füßchen 2 abgeschlossen. In die Quetschstelle dieses Füßchens sind Stromzuführungsdrähte eingeschmolzen, von denen die Glühkathode 4 getragen wird. Die Anoden 5, deren Zahl der Zahl der gleichzurichtenden Phasen entspricht, befinden sich je in einem mit dem Entladungsraum in . Verbindung stehenden Rohransatz 6. Diese Rohransätze, von denen zwei in der Figur sichtbar sind, können außerhalb der Hülle ι angebracht sein oder sich in ihr Inneres erstrecken.

Ein Behälter 13, der Quecksilber enthält, ist mittels eines Haarröhrchens 15 mit der Röhre 1 verbunden. Infolgedessen ist der entleerte Raum mit Quecksilberdampf gefüllt, dessen Druck von der Temperatur des im Behälter 13 enthaltenen Quecksilbers abhängt, vorausgesetzt, daß diese Temperatur unterhalb derjenigen der Röhre liegt. Da diese ^vTemperatur ziemlich konstant ist, schwankt '%t}ch im Betrieb der Druck in der Röhre nicht Iwyesentlich. Ist außer dem Quecksilberdampf i^jjbch ein anderes Gas, ζ. B. Argon, in der "TRöhre vorhanden, so ist der Druck dennoch von der Gasabsorption weniger abhängig, als wenn die Röhre kein Quecksilber enthält. Durch die Verbindung des Behälters mit der Hauptröhre mittels eines Haarröhrchens, wodurch das flüssige Quecksilber ganz von der Röhre getrennt bleibt und (z. B. auf dem Transport) nicht mit Metallteilen in Beruhrung-kommen kann, wird erzielt, daß das Quecksilber in reinem Zustande bleibt und kein Amalgam bildet. Dies kommt der Beschaffenheit der Gasfüllung zugute.

Zum Zwecke der Erleichterung der Zündung können in an sich bekannter Weise zwischen den Anoden und der Kathode leitende Teile entweder an der Außenseite auf der Röhrenwand oder im Röhreninnern angeordnet werden. Diese leitenden Teile können aus einem Blattmetallstreifen bestehen, sie können aber auch, wie in der Figur dargestellt ist, in Form von Schrauben 11 auf den Rohransätzen 6 angebracht sein. Sie stehen mit den Anoden in elektrischer Verbindung. Befinden sie sich im Innern des Entladeraums, so wird diese Verbindung zweckmäßig durch einen Kondensator vermittelt. An der Außenseite der Röhrenwand angeordnete Teile können auch unmittelbar mit den dazugehörigen Anoden verbunden werden. Sie können in diesem Falle beispielsweise aus Streifen einer Graphitschmiere oder aus Streifen eines leitenden Anstriches bestehen, die sich außen auf der Wand der Rohransätze 6 in der Rieh- ^t0° tung der Entladungsbahn erstrecken. Die Wirkungsweise dieses Gleichrichters ist regelmäßig, und seine Lebensdauer ist vermöge der Quecksilberfüllung außerordentlich gesteigert.

Die Verwendung eines gesonderten, mit ¹⁰S der Röhre verbundenen Quecksilberbehälters gibt außerdem die Möglichkeit, den Druck in der Röhre beliebig zu regeln. Dies kann in der Weise erfolgen, daß das im Behälter enthaltene Quecksilber auf eine bestimmte, dem Wert des gewünschten Dampfdrucks entsprechende Temperatur gebracht wird. Man kann zu diesem Zweck ein elektrisches Heizelement 10 verwenden und dessen Stromstärke selbsttätig oder auf andere Weise derart regeln, daß die Temperatur des Quecksilbers und dementsprechend der Druck in der Röhre einen beliebigen konstanten Wert hat. Selbstverständlich ist es nic,ht beabsichtigt, das Quecksilber auf eine höhere Temperatur als die in der Röhre zu bringen; es können natürlich auch andere Heizmittel, gegebenenfalls-sogar

ein Kühlmittel, verwendet werden, um der Temperatur des Quecksilbers einen beliebigen Wert zu geben.

Vermöge der Befestigung des Quecksilberbehälters im Füßchen der Röhre wird die Gefahr des Abbrechens des Quecksilberbehälters durch Erschütterung behoben.

Claims

Patentansprüche:

ι . Glühkathodenröhre zum Gleichrichten von Wechselstrom höherer Spannung mit einer Füllung von Quecksilberdampf und gegebenenfalls einem Gas sowie einem flüssigen Quecksilbervorrat, dadurch gekennzeichnet, daß der flüssige Quecksilbervorrat in dem Fuß der Röhre angeordnet ist und mit dem Entladungsraum nur durch einen engen Kanal, z. B. durch ein Haarröhrchen, in Verbindung steht.
2. Glühkathodenröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in dem Fuß der Röhre angeordnete Quecksilbervorrat mit einer Vorrichtung zum Regeln der Temperatur versehen ist.
3. Glühkathodenröhre nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung der Temperatur des Quecksilbervorrats in dem Fuß der Röhre eine diesen umgebende, zweckmäßig aus einem schraubenförmig gewickelten Widerstandsdraht bestehende Heizvorrichtung vorgesehen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen