DE874350C

DE874350C - Anode mit OElumlaufkuehlung

Info

Publication number: DE874350C
Application number: DES5433D
Authority: DE
Inventors: Helmuth Kausche
Original assignee: Siemens Reiniger Werke AG
Current assignee: Siemens Reiniger Werke AG
Priority date: 1941-12-03
Filing date: 1941-12-03
Publication date: 1953-04-23

Description

Anode mit Olumlaufkühlung

Bei den mittels umlaufender, elektrisch gut

isolierender Flüssigkeiten:' wie 01 od. dgl., ge-

kühlten elektrischen Hochleistungsentladungsräh-

ren, beispielsweise Röntgenröhren, ist es von Nach-

teil, -daß infolge der schlechten Wärmeleitfähigkeit

dieser Kühlflüssigkeiten die entwickelte Wärme mir

in unzureichendem Maße abgeführt wird.

Eine Verbesserung der Wärmeabfuhr läßt sich

durch Anbringung im wesentlichen in der Flüssig-

keitsströmungsrichtung verlaufender Rippen: od. dgl.

auf der Ölseiteder zu kühlenden Teile erzielen, da

auf diese. Weise bei einer gegebenen Kühlflüssig-

keitsmenge, eine verhältnismäßig große Wärmeüber-

gangsfläche zwischen. den zu kühlenden. Teilen und

der Kühlflüssigkeit erreicht wird. Von. Nachteil ist

dabei aber, daß durch die Rippen od. dgl. eine un-

,gleichmäßige Temperaturverteilung an der Wärme-

übergangsfläche bedingt ist. Die kälteren Stellen

der übergangsfläche tragen, zur Wärmeabführung

weniger bei als die wärmeren Stellen. Die Aus-

nutzung der Wärmeabfuhrmöglichkeit der Kühl-

flüssigkeit kann auf diese Weise nicht hinreichend

verbessert werden.

Man kann auch zum Zweck der Erzeugung von

Kühlflüssigkeitswirbeln im wesentlichen quer zur

Flüssigkeitsströmung verlaufende Rippen od. dgl.

auf der Rückseite der zu kühlendenTeile anbringen.

Dadurch ist es möglich, auch die sonst weiter ent-

fernt von der zu kühlenden Fläche vorbeiströmenden

Kühlflüssigkeitsschichten an die zu kühlenden Teile

heranzuführen und damit die Kühlwirkung zu ver-

bessern. Abgesehen davon, daß auch hier wieder

in nachteiliger Weise an den, Rippen kältere und

wärmere Übergangsstellen auftreten, weist diese

Anordnung noch den Nachteil auf, daß in den hinter

den Wirbeln sich ausbildenden toten Räumen, die

ja am wärmsten werden, sich leicht Schlamm an-

setzen oder Ölkohle bilden kann.

Ein, Vorteil wird hier gemäß der Erfindung, die

in der Abb. i in einem eine feststehende, hohle

Röntgenröhrenanode betreffenden Ausführungs-

beispiel im Längsschnitt wiedergegeben ist, da-

,durch# erzielt, daß auf -der Rückseitea der Elek-

tronenauftrefffläche b der Anode c eine Drehscheibe,

ein Rädchen d od. dgl. zur Erzeugung einer spiral-

förmigen Bewegung des Öles oder ähnlicher

Flüssigkeiten -derart angeordnet ist, daß das sich

drehende Organ mindestens zum Teil auf der Rück-

seite a gleitet. Das Öl fließt durch die Leitung e und

durch die hohl ausgebildete Achse f des Rädchens d

und wird beim Umlaufen des Rädchens d gleich-

mäßig auf der Rückseite der Anode von der

Rädchenachse aus. nach außen verteilt. Außerdem

erfolgt, insbesondere wenn das Verteil- bzw, Rühr-

rädchen d mit Stegen g (vgl. die Abb. 2, in der

,dieses Rädchen in perspektiroischer Ansicht dar-

gestellt ist) ausgestattet ist, ein inneres Umwälzen

der- Kühlflüssigkeit, so daß auch die in größerer

Entfernung von der Rückseite a befindlichen Teile

der Kühlflüssigkeit an die Rückseite a heran-

gebracht und somit zurWärmeabführung verwendet

werden. Die erwärmte Kühlflüssigkeit (Öl od. dgl.)

strömt hierauf zwischen Odem an,dem Rädchen d an-

.geordneten Schaufelkranz h und dem dazu

passenden Leitschaufelkranz i in der Richtung k

von den, zu kühlenden Teilen wieder ab und ruft

,dabei eine turbinenartige- Drehung des Rädchens d

her-vor. Es ist ersichtlich, daß an Stelle dieses

Turbinenantriebes -auchirgendeine andere geeignete

Antriebsvorriehtung Verwendung finden kann.

Vorteilhaft ist es, die Stege g, wie es in der

Abb. 2 dargestellt ist, in radialer Richtung verlaufen

zu lassen und zwischen, den Stegen Vertiefungen m

anzuordnen, die von der Rädchenachse nach außen

abnehmen. Für -das -durch die hohle Achse zu-

strömende Kühlöl od. dgl. ergibt sich auf diese

Weise von der hohl-en Achse bis zum Rädchen-

umfang gleicher Strömungsquerschnitt, und -,damit

ein stauungsfreier ÖlJurchfluß. zwischen der Rück-

seite d und dem Rädchen.d.

Da die Ölschichtdicke von der Mitte nach dem

Rand,des Rächens zu abnimmt, wird im gleichen

Maße die innere Umwälzung ider Kühlflüssigkeit

gegen &n Rand zu vergrößert. Umgekehrt nimmt

die Wärmeabfuhr,des durch die Rädchenachse zu-

strömenden kalten, Öles, 4a es sich auf seinein Weg

nach dem Rädchemunfang zu erwärmt, nach dem

Rädchen-amfang zu ab. Es ist ersichtlich, daß sich

.durch entsprechende Abstimmung des Verlaufs der

Vertiefungen m ein Ausgleich derart erzielen läßt,

daß #die zu kühlende Fläche a praktisch an allen

Stellen gleiche Temperatur aufweist.

Da somit kein Teil &r Rückfläche a die höchste

für die Kühlflüssigkeit zulässige Temperatur über-

schreitet oder unterschreitet, ergibt sich der größte

mögliche Kühlwirkungsgrad.

Es ist bereits eine Röntgenröhre mit hohler

Anode und Umlaufkühlung bekanntgeworden, bei

,der eine Relativ-bewegung zwischen der Anode und

einem auf deren Rückseite angeordneten Körper

stattfindet. Beidieser Röntgenröhre dreht sich die

Anode, und der auf der Anodenrückseite befind-

liche Körper steht still. Es handeltsich dabei aber

nicht um eine Röntgenröhre mit Ölumlaufkühlung,

sondern um eine Röntgenröhre mit Wasserkühlungg.

Bei Wasserkühlung tritt die der Erfindung zu-

grunde liegende Aufgabe, die Wärmeaufnahme der

Kühlflüssigkeit zu erhöhen, überhaupt nicht auf,

da Wasser im Vergleich zu Öl eine sehr gute

Wärmeaufnahme aufweist. Ubrigens würde sich,

selbst bei kinematischer Umkehrung der bekannten

Anordnung, keine auf der Rückseite der Elek-

tronenauftrefffläche der Anode gleitende Dreh-

scheibe ergeben, sondern nur ein Verdrängungs-

oder LeitI#örper"der auf der Anodenrückseite nicht

anliegt, also. auch nicht gleitet und somit keine

Rührbewegung der Kühlflüssigkeit bewirkt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE-

i. Feststehende, insbesondere hohle Anode für elektrische Hochleistungsentladungsröhren, insbesondere Röntgenröhren, mit Umlauf:- kühlung mittels Öles oder anderer, die Wärme schlechtleitender, elektrischisolieren#derFlüssig- keiten, gekennzeichnet durch eine auf der Rück- seite der Elektronenauftrefffläche der Anode an- geordnete, mindestens zum Teil auf der Rück- seite gleitende Drehscheibe (Rädchen od. dgl.) zur Erzeugung einer spiralförmigen Bewegung des Öles oder ähnlicher Flüssigkeiten. 2. Anode nach Anspruch i, dadurch gekenn- zeichnet, daß das Verteil- bzw. Rührrädchen mittels Stegen auf der Rückseite derElektronen- auftrefffläche gleitet, die vorzugsweise radial verlaufen. 3. Anode nach Anspruch 2, dadurch gekenn- zeichnet, :daß das Rädchen zwischen den Stegen Vertiefungen aufweist, die von der Rädchen- achse nach außen abnehmen. 4. Anode nach Anspruch 1, 2, oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß idie Rädchenachse als Öl- zuführungsleitun.g ausgebildet ist, 5. Anode nach Anspruch 1, :2, 3 oder 4, ge- kennzeichnet durch turbinenartigien Rädchen- antrieb. 6. Anode nach Anspruch 5, dadurch gekenn- zeichnet, daß am Rädchen ein Schaufelkranz angeordnet ist, der mit einem dazu passenden Leitschaufelkranz zusammenwirkt, so daß das zwischen den Schaufelkränzen abfließende Öl die Rädchendrehung bewirkt.

Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 64o 96o.