DE752528C

DE752528C - Kuehlvorrichtung fuer Hochleistungselektronenroehren, bei der im wesent-lichen die Vedampfungswaerme eines Kuehlmittels zur Kuehlung benutzt wird

Info

Publication number: DE752528C
Application number: DEM129957D
Authority: DE
Original assignee: Marconi Co Ltd
Current assignee: BAE Systems Electronics Ltd
Priority date: 1934-02-03
Filing date: 1935-02-05
Publication date: 1953-04-27

Description

Kühlvorrichtung für Hochleistungselektronenröhren, bei der im wesentlichen die Verdampfungswärme eines Kühlmittels zur Kühlung benutzt wird Hochleistungsröhren werden im allgemeinen dadurch gekühlt, daß man sie mit einem Wassermantel versieht, durch den Kühlwasser hindurchfließt. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß sie sehr viel Wasser verbraucht und die Anlage infolgedessen sehr groß wird. Außerdem ist ein Hochbehälter oder eine Pumpe von verhältnismäßig großer Leistung zur Zuführung des Wassers erforderlich. Es ist ferner bekannt, den Wärmeentzug von der zu kühlenden Elektrode ganz oder teilweise durch -Verdampfen der Kühlflüssigkeit zu bewirken (Siedekühlung). Zu diesem Zweck wird ein geschlossener Kreislauf hergestellt, der nicht völlig mit Flüssigkeit gefüllt ist und eine Kondensationsanlage enthält. Eine solche Anlage ist in Abb. i schematisch dargestellt. Dort bedeutet .@ Elektronenröhre, deren Anode einen Teil des Vakuumgefäßes bildet und in einen Kühlwasserraum B so weit eintaucht, daß die Verschmelzungsstelle zwischen der Metallanode und dem Glasteil der Röhre außerhalb des Kiihlwasserraumes liegt.
Von einem Punkt in der Nähe des oberen Endes des Kühlwasserraumes führt ein Dampfrohr C schräg nach oben in ein zweites Gefäß E, "das einen Kondensator bildet, und zwar mündet das Rohr C in den tiefsten Punkt des Gefäßes, das mit Querrohren, die an beiden Enden mit der äußeren Atmosphäre in Verbindung stehen, durchsetzt wird oder ganz oder teilweise als Wagenkühler ausgebildet sein kann. Vor diesem Kondensator ist ein Ventilator I aufgestellt, der Kühlluft durch den Kondensator treibt.
Der untere Teil des Kondensators ist durch ein Rohr F mit einem dritten Gefäß G verbunden, dessen oberer Teil etwas höher liegt als der obere Teil des Gefäßes B und das seinerseits durch das erst abwärts und dann aufwärts verlaufende Rohr D mit dem unteren Ende des Gefäßes B verbunden ist.
Am oberen Ende des Gefäßes G sitzt ein Sicherheitsventil in Form eines Syphonrohres 1I.
Die eben beschriebene Anlage wird nun mit Wasser gefüllt. Bevor sie angelassen wird, wird der Kondensator E mit Luft gefüllt sein, die aber durch das Rohr 111 herausgedrückt und im Laufe des Betriebes ganz oder teilweise durch Dampf ersetzt wird. Das Svphonrohr 1I verschließt, kurz nachdem die Luft herausgetrieben ist, die Anlage durch Kondenswasser.
Erforderlichenfalls kann der Kondensator E oben eine ständige Öffnung haben, muß aber dann eine genügende Kapazität besitzen, um das Entweichen von unkondensiertem Dampf zu verhindern.
Wenn nun im Betrieb die Anode heiß wird, verdampft Wasser im Kühlwasserraum und tritt durch das Rohr C in den Kondensator, wo es an der Kühlfläche kondensiert; das Kondensat fällt dann durch das Rohr F in das Gefäß G und fließt von diesem unten in das Gefäß B zurück, um dort das verdampft; Wasser zu ersetzen.
Erford:rlichenfalls kann die ganze Anlage druckdicht ausgeführt und mit Überdruck betrieben werden, wobei der Kondensator mit j einem entsprechenden Sicherheitsventil ver-Sehen wird.
In der eben beschriebenen Anlage wird die Kühlung ganz oder zum größten Teil durch die latente Wärme des Dampfes bewirkt und die Anlage dadurch verhältnismäßig klein. j Da der Verdampfungspunkt für einen ge-! "ebenen Druck festliegt, kann kein Teil der j Anlage eine bestimmte Temperatur überschreiten, und es wird für jedes Kilowatt eine bestimmte Menge von Wasser (etwa 0.027 k" pro Minute) verdampft.
Es soll dafür gesorgt «-erden, daß der Dampf richtig durch das obere Rohr C und nicht durch das Rücklauf rohr D hindurchströmt. Dies wird durch eine besondere Ausführungsform des Kühlwassergefäßes, welche den Gegenstand der Erfindung bildet, erreicht.
Erfindungsgemäß wird eine Kühlvorrichtung für Hochleistungselektronenröhren, bei der im wesentlichen die Verdampfungswärme eines Kühlmittels zur Kühlung benutzt wird, derart ausgebildet, daß durch ein parallel zum Kühlmittelstrom außerhalb des Anodenbehälters angeordnetes Röhrensystem ein zwangsläufiger Umlauf des zu verdampfenden Kühlmittels an der zu kühlenden Anode und eine verstärkte Bewegung der zu verdampfenden Flüssigkeit an der zu kühlenden Anode erzielt wird.
Die Erfindung ist in Abb. :2 dargestellt. Das eigentliche Isühlwasser5"'--e #Bist mit Umlaufröhren A versehen, die eine Aufwärtsströmung des Wassers durch die Dichtigkeitsdifferenz zwischen dem Gemisch von Dampf und WasSer in dem eigentlichen Kühlwasserraum und dem Wasser in den Röhren A veranlassen. Diese Dichtigkeitsdifferenz rührt in der Hauptsache davon her, daß der Dampf in dem Dampf-Wasser-Gemisch im eigentlichen Kühlwasserraum sich in dem Ringraum A1 ansammelt. Der Dampf verläßt diesen Raum durch die Röhren A., und fließt in den Kopf A3. C und D entsprechen denselben Röhren für Dampf und. Wasser wie in Abb. i.
Zwecks N erhinderung von Glühinseln, die sich durch Ansetzen von Dampfblasen in der Nähe der Anode bilden könnten, wird die Anode zweckmäßig mit einem Diffusor versehen, d. h. einem die Anode umgebenden losen Mantel mit Längskanälen, die das Wasser längs der Anode aufwärts führen.

Claims

PATE\TA\SPRUCII: Kühlvorrichtung für IloclileistungSelektron,cnröliren, bei der im wesentlichen die Verdampfungswärine eitles lZlllilirilttelS zur Kühlung benutzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein zwangsläufiger Umlauf des zu verdampfenden Kühlmittels an der zu kühlenden Anode durch ein parallel zum Kühltnittelstroni aut@erhrlb des Anodenbehälters angeordnetes Röhrensystem vorgesehen ist, wodurch .cine verstärkte Bewegung der zu verdampfenden Flüssigkeit an. der zu kühlenden Anode .erzielt wird. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilunverfahren folgende t)ruckschrifteii in Retracht gezogen worden Deutsche Patentschriften Nr. 299 513, 327 258, 397 218, 496 461, 5-1-7 090; österreichische Patentschrift \r. iooti15; schweizerische Patentschrift N r. 143 157; britische Patentschrift \r. :25 117,