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Luftgekühlter Metalldampfentladungsapparat mit seitlichen Anodenarmen,
insbesondere eiserner Quecksilberdampfstromrichter Die Erfindung betrifft einen
Metalldampfentladungsapparat, insbesondere einen Quecksilberdampfstromrichter.
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Es sind bereits Metalldampfentladungsapparate bekannt, die durch strömende
Luft gekühlt werden und deren Gefäßmantel aus Metall oder aus Glas besteht. Der
Kühlluftstrom wird entweder durch einen unterhalb des Gefäßes angeordneten. oder
auch durch mehrere Ventilatoren erzeugt. Man kann beispielsweise einen Ventilator
oberhalb, und einen unterhalb des Gefäßes anordnen und dieses so von zwei Seiten
intensiv kühlen. Es ist auch bekannt, Leitflächen für die Kühlluft so anzubringen,
daß die gesamte Gefäßoberfläche, gegebenenfalls unter Ausschluß eines mehr oder
weniger großen Teiles der Anodenarme bzw. des Gefäßoberteiles, mit der Kühlluft
innig ili Berührung kommt und sehr intensiv gekühlt wird.
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Überraschenderweise zeigt es sich, daß bei dieser vorzüglichen Kühlung
des Stromrichtergefäßes, die eine hohe Belastung desselben gestatten würde, mitunter
Störungen, z. B. Rückzündungen, Kurzschlüsse usw., auftreten, so daß die Vorteile,
die sich aus der besseren Kühlung ergeben würden, hinfällig werden.
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Durch die Erfindung werden diese Schwierigkeiten überwunden und wird
ein luftgekühltes Dampfentladungsgefäß geschaffen., welches bei hoher Leistung sicher
und störungsfrei arbeitet. Erfindungsgemäß wird bei einem luftgekühlten Entladungsapparat
der beschriebenen Art, dessen Teile, mit Ausschluß der Anodenarme, unter Verwendung
von Abschirm- und Leitblechen durch Luftströme verschieden stark gekühlt werden,
welche mit einem oder gegebenenfalls zwei Ventilatoren erzeugt werden, von denen
der eine Ventilator zur Kühlung des Kathodenteiles, der andere zur Kühlung des "Gefäßoberteiles
vorgesehen ist, die Anordnung so getroffen, daß die künstlich erzeugten Luftströmungen
nur den Kathodenteil, den Oberteil des Entladungsgefäßes
und gegebenenfalls
auch die Anodeneinschmelzstellen kühlen, während der mittlere Gefäßteil, an dem
die Anodenarme ansetzen, ebenso wie die Anodenarme gegen die künstlichen Kühlluftströme
abgeschirmt sind, so daß die Kühlung der abgeschirmt:.n Teile lediglich durch Kaminwirkung
erfolgt.
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Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die Ursache für die bei
den bekannten Entladungsapparaten auftretenden Störungen darin zu sehen ist, daß
der mittlere Teil des Gefäßes bei diesen Apparaten zu stark gekühlt ist, so daß
sich dort in großer Menge Metalldampfkondensat niederschlägt. Dieses Kondensat gibt
zu den erwähnten Kurzschlüssen und Rückzündungen Anlaß. Daher wird der Mittelteil
des Gefäßes nach der Erfindung nur ganz schwach gekühlt und werden auch die Anodenarme
bis auf die Einschmelzstellen von der künstlichen Kühlung ausgenommen. Es hat .
sich gezeigt, daß diese Maßnahmen für die gesamte Verlustleistung des Apparates
wenig ausmachen, aber geeignet sind, die erwä.haten Störungen völlig zu vermeiden.
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Da bei einer Anordnung nach der Erfindung nur die außerhalb des mittleren
Gefäßteiles liegenden Außenwände gekühlt werden, erreicht man an diesen Teilen eine
besonders gute Ausnutzung des Kühlluftstromes. Deckel- und Kathodenteil können dabei
von je einem Ventilator gekühlt werden, oder aber die von einem Ventilator erzeugte
Kühlluft wird so geleitet, daß sie mir den Kathodenteil und den Deckelteil kühlt.
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In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele dargestellt.
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Die Fig. i bis ¢ zeigen senkrechte Schnitte durch verschiedene Ausführungsformen
von Entladungsapparaten mit Eisengefäßen, deren Grundform stumpfe, verhältnismäßig
spitze Kegel bilden, an deren Außenwände gerade Anodenarme steil eingesetzt sind.
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Bei der Ausführungsform nach Abb. i istdas Entladungsgefäß mit i bezeichnet,
die Anodenarme sind bei z angedeutet. Bei dieser :@usführungsform sind zwei Ventilatoren
3 und 4. vorgesehen, die den Deckelteil des Entladungsapparates und den Kathodenteil
kühlen. Der mittlere Teil der Außenwände des Entladungsgefäßes r ist gegen den Kühlluftstrom
abgeschirmt, und zwar der Deckelteil durch den Schirm 6 bei der auf der linken Seite
der Abb. i dargestellten Ausführungsform und durch den Schirm ; bei der attf der
rechten Seite dargestellten Ausführungsform.
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Bei der Ausführungsform nach Abt. 2 sind die der Abb. i entsprechenden
Teile mit dea gleichen Bezugszeichen versehe,). Am D@@-k.elteil sind zwei Schirme
8 und 9 angebracht. der- Schirm 9 drückt den mittels des Ventilators 3 erzeugten
Kühlluftstrom in den als Windfang ausgebildeten Schirm 9 und kühlt wirksam den oberen
Teil des Entladungsgefäßes. Die Abluft streicht an den Anodeneinführungen io vorbei
und verhindert, daß diese Teile zu heiß werden. Am Kathodenteil ist bei der linken
Ausführungsform ein als Windfang ausgebildeter Schirm i z vorgesehen, der die Abluft
von dem mittleren Teil der Außenwände des Gefäßes ähnlich ablenkt wie der Schirm
8 des Deckelteiles. Bei. d:-r auf der rechten Seite dieser Zeichnung dargestellten
Ausführungsform greift der Schirm 12 mit dem Rand 13 etwas nach innen, so
daß zum Teil eine Umwälzung des Kühlmittelstromes erzielt wird. Die zuletzt genannte
Kühlweise des Kathodenteiles hat eine besonders wirksame Kühlung . des Unterteiles
des Stromrichters zur Folge unter praktisch v#-)11-kommener Ausnutzung des Kühlmittels.
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Bei der Ausführungsform nach Abb. 3 sind die am Deckelteil angeordneten
Schirme 14 und 15 ähnlich ausgestaltet, wie die Schirme bei der Ausführungsform
nach Abb.2. Im Kathodenteil hingegen ist ein Schirm 16 angebracht, der den
größten Teil des Gefäßes umschließt. Im Gebiet der Anodeneinführungen wird das Kühlmittel
durch den Schirm r,^ aufgefangen, um hier die durch den oberen Ventilator 3 bewirkte
Kühlung der Anode"i.eiiifÜhrungen zu unterstützen. Der von dem Schirm 16 umschlossene
Raum außerhalb des Entladungsgefäßes kann Luftzutrittsrohre t8 haben, die einen
schwachen natürlichen Luftstrom in diesem Teil ermöglichen. Dieser natürliche Luftstrom
ist so schwach wirksam, daß eine Kondensation an den mittleren Außenwänden des Gefäßes
ausgeschlossen ist. eine Überhitzung dieses Teiles jedoch mit Sicherheit vermieden
ist.
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Bei der Ausführungsform nach Abb..l ist nur ein einziger Ventilator
i9 vorgesehen. Der sich an den Kathodenteil anschließende Schirm ist mit 2o bezeichnet,
der am Deckel angebrachte Schirm wiederum mit i.1. Das gesamte Entladungsgefäß befindet
sich unter einer Haube 2 i, die den vom Ventilator i 9 erzeugten Kühlluftstrom gegen
den Deckelteil des Gefäßes führt. Auf dem Wege zum Deckelteil kühlt der vom Ventilator
i9 erzeugte Kühlluftstrom die Anodeneinführungen, ohne daß eine Kühlung des mittleren
Teiles der- Außenwände des Gefäßes eintritt.
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Der neue Entladungsapparat kann auch so ausgebildet sein, daß der
Kühlluftstrom durch einen durch das Gefäß hindurchführcriden Schacht hindurchgeleitet
wird. Am Kathodenteil ist dann ein Schirm so angeordnet, daß dieser T,-il noch wirksam
gekühlt wird, ohne dal.; das vom Ventilator erzeugte Kühlmittel inix dorr Außenwänden
des mittleren Teiles des Entladungsgefäßes in Derühung kommt.