DE929014C - Kuehleinrichtung fuer elektrische Entladungsroehren - Google Patents

Description

• Kühleinrichtung für elektrische Entladungsröhren Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Kühlen von elektrischen Entladungsröhren, insbesondere Senderöhren. Es ist bekannt, daß die von der Anode einer Senderöhre aufgenommene Verlustleistung in Wärme umgesetzt wird und daß diese Wärmemenge, wenn die natürliche Strahlungskühlung nicht mehr ausreicht, durch einen Flüssigkeits- oder Gasstrom, der die heiße Anode umspült, abgeführt werden muß. Der Lüfter oder das Gebläse, welches die Kühlluft an die Röhre heranführt, muß so ausgelegt werden, daß die Kühlluftmenge ausreicht, um von der Anode so viel Wärme zu übernehmen, daß die Anodentemperatur einen höchst zulässigen Wert nicht überschreitet.
• Bei einem modulierten oder getasteten Sender stellen sich in der Endstufe während des normalen Betriebes mittlere Anodenverluste ein, welche erheblich geringer sind als die Spitzenwerte, die bei der Oberstrichleistung oder bei den sogenannten Eckfrequenzen des bei der Modulation auftretenden Frequenzbandes erzeugt werden. Diese Spitzenwerte müssen jedoch während der Aufnahme der Modulationskennlinie oder bei der Prüfung eines Senders, beispielsweise nach einem Frequenz- oder Röhrenwechsel oder vor Aufnahme des Betriebes, zeitweilig eingestellt werden. Daher ist es notwendig, die Luftkühlanlage so auszulegen, daß sie auch den Spitzenbedarf an Kühlleistung zu decken vermag. Wie ohne weiteres einleuchtet, wird eine solche Anlage während des normalen Betriebes schlecht ausgenutzt und arbeitet daher unwirtschaftlich. Sie verschlingt nicht nur erheblich höhere Anlagekosten als eine Kühleinrichtung, welche für die im normalen Betrieb umzuwälzende Luftmenge bemessen ist, sondern ist unter Umständen auch die Ouelle schädlicher Nebenwirkungen, z. B. eines lauteren Betriebsgeräusches und damit zusammenhängender Erschütterungen von Senderbestandteilen. Es ist daher Zweck der im folgenden beschriebenen Erfindung, eine Luftkühlanlage für solche Sender wirtschaftlicher zu gestalten.
• Gegenstand der Erfindung ist eine Kühlanlage für hochbelastete elektrische Entladungsröhren, insbesondere für Sender, welche einerseits eine Druck-oder Saugluftkühleinrichtung umfaßt, deren Förderleistung so bemessen ist,, daß sie mindestens die im normalen Betrieb entwickelte Verlustwärme, jedoch weniger als die bei vorübergehender Spitzenbelastung der Röhre auftretende Verlustwärme abzuführen vermag, und andererseits eine beim Auftreten erhöhten Kühlungsbedarfs einzuschaltende Einrichtung zur Beladung der an die zu kühlende Oberfläche - herangeführten Luftströmung mit einer feinzerstäubten Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser, die an den zu kühlenden Oberflächen verdampft und diesen dadurch zusätzliche Wärme entzieht. Eine solche Anlage erfordert wesentlich niedrigere Erstellungskosten als eine für die Spitzenverlustleistung ausgelegte Lüftungsanlage. Sie arbeitet ruhiger als diese und außerdem wirtschaftlicher, weil die zusätzliche Verdampfungskühlung nur im Bedarfsfalle, der einen äußerst kleinen Teil der Betriebszeit ausmacht, in Tätigkeit gesetzt zu werden braucht.
• An Hand der schematischen Zeichnung soll nun ein Ausführungsbeispiel *beschrieben werden. Mit i ist eine Hochleistungsröhre bezeichnet, deren einen Teil der Gefäßwand bildende Anode mit Kühlrippen :2 besetzt ist. Die Röhre ist in einen Kühlmantel 3 eingesetzt, welcher in die Abluftführung 4 übergeht. Die Kühlluft wird in Richtung der Pfeile 5 durch einen im Zuge oder am Ende der Abluftführungq: angeordneten Lüfter gefördert. Die Förderleistung des Lüfters ist so bemessen, daß sie nur die im Normalbetrieb anfallende Verlustwärme, nicht aber die insbesondere bei Senderprüfungen entwickelte Spitzenverlustwärme bewältigen kann. Für diese Fälle ist nun gemäß der Erfindung die Möglichkeit vorgesehen, die Kühlluft vor oder bei ihrem Eintritt in den Kühlmantel mit einem Flüssigkeitsnebel zu beladen. Zu diesem Zweck ist ein höher als die Röhre i aufgestellter Flüssigkeitsbehälter 6 vorgesehen, der mit einer verdampfbaren Kühlflüssigkeit 7, insbesondere Wasser, gefüllt ist und durch eine Rohrleitung 8 mit einem am oberen Rand des Kühlmantels 3 angeordneten Ringraum 9 in Verbindung steht, welcher an der Innenseite mit engen Öffnungen io besetzt ist. Das Wasser fließt unter der Wirkung der Schwerkraft in den Ringraum -9 und wird durch. die als Zerstäuberdüsen wirkenden Öffnungen io in einen feinen Nebel aufgelöst, der .sich mit der von oben eintretenden Frischluft vermengt und mit dieser an die Kühlrippe 2 herangeführt wird. Da letztere eine Temperatur von weit über ioo° C haben, verdampft das zerstäubte Wasser und entzieht den zu kühlenden Flächen eine der Verdampfungswärmeentsprechende zusätzliche Wärmemenge. Der dabei entstehende Dampf wird zusammen mit- der erhitzten .Luft durch die Abluftführung q. abgesogen.
• Wenn die Anode der Röhre i oder andere mit - dem Kühlstrom in Berührung kommende Teile der Röhre i nicht auf Erdpotential gehalten werden, kann man die Zusatzkühleinrichtung dadurch isolieren, daß ein Teil I i der Rohrleitung 8; dessen Länge sich nach dem Widerstand der Flüssigkeitssäule richtet, aus Isolierstoff hergestellt wird. Man kann die Kühlflüssigkeit auch mittels einer Pumpe von einem beliebig aufgestellten Flüssigkeitsbehälter in den Ringraum 9 fördern, jedoch hat die in der Zeichnung angedeutete Fallstromanordnung den Vorteil größerer Einfachheit, da sie eine Pumpe entbehrlich macht.
• Solange die Anodenverlustleistung vom Lüfter allein abgeführt werden kann, wird die Zusatzkühleinrichtung abgestellt. Dies geschieht beispielsweise mittels ,eines. mit der Hand zu betätigenden Durchgangsventils i2, das erst dann geöffnet wird, wenn man Messungen oder Prüfungen am Sender vornehmen will, während welcher höhere Anodenverluste auftreten. Die Einschaltung der Zusatzkühleinrichtung kann aber auch bei überschreitung der zulässigen Anodentemperatur selbsttätig vorgenommen werden. Zu diesem Zweck wird statt des Handventils 12 oder außer diesem ein Absperrventil 13 in der Rohrleitung 3 vorgesehen, welches mittels eines Elektromagneten 1q. betätigt werden kann. Der Erregerstrom dieses Elektromagneten wird von einem Relais, beispielsweise einem an oder nahe der Anode angeordneten Thermorelais, gesteuert, das ihn einschaltet, sobald die zulässige Anodentemperatur überschritten wird. Die Öffnung des Absperrventils 13 kann auch belastungsabhängig gemacht werden, indem der durchgelassene Flüssigkeitsstroni dem jeweiligen zusätzlichen Kühlbedarf angepaßt wird. Eine solche Einrichtung kann auch die Rolle einer Sicherheitsvorrichtung übernehmen, indem sie eine durch eine Störung im Sender hervorgerufene Anodenüberlastung unschädlich macht. In solchen Fällen wird zweckmäßig eine Alarmvorrichtung vorgesehen, welche in Tätigkeit tritt, sobald das Absperrventil 13 selbsttätig geöffnet ist.
• Der Flüssigkeitsbedarf eines Senders, z. B. eines Rundfunksenders, ist im allgemeinen außerordentlich gering, weil die täglich auszuführenden Messungen nur kurze Zeit dauern; daher genügt ein kleiner Flüssigkeitsbehälter 6. Die Kühlflüssigkeit 7 kann reines Fluß- oder Brunnenwasser sein. Sollte das zur Verfügung stehende Frischwasser jedoch so stark kalkhaltig sein, daß es beim Verdampfen störende Rückstände hinterläßt, so kann man als Kühlflüssigkeit enthärtetes oder destilliertes Wasser verwenden.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Kühlanlage für Hochleistungsröhren, insbesondere für Sender der Funknachrichtentechnik, dadurch gekennzeichnet, daß sie einerseits eine Druck- oder Saugluftkühleinrichtung umfaßt, deren Förderleistung so bemessen ist, daß siemindestens die imNormalbetrieb entwickelte Verlustwärme, jedoch weniger als die bei vorübergehender Spitzenbelastung der Röhre auftretende Verlustwärme abzuführen vermag, und andererseits eine beim Auftreten erhöhten Kühlbedarfs einzuschaltende Einrichtung zur Beladung des an die zu kühlende Oberfläche herangeführten Luftstromes mit einer feinzerstäubten Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser, die an den zu kühlenden Oberflächen verdampft und diesen dadurch zusätzliche Wärme entzieht.
2. 2. Kühlanlage nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nähe der Stelle, an welcher die Kühlluft (5) in einen die zu kühlende Röhre (r) umschließenden Kühlmantel (3) eintritt, ein Ringraum (9) mit Zerstäuberöffnungen (ro) angeordnet ist, durch welche die Kühlflüssigkeit (7) als feiner Nebel dem Kühlluftstrom zugeführt wird.
3. 3. Kühlanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlflüssigkeit den Zerstäuberöffnungen aus einem Vorratsbehälter (6) durch eine Rohrleitung (8) unter der Wirkung der Schwerkraft zugeführt wird. q..
4. Kühlanlage nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil (ii) der die Kühlflüssigkeit führenden Rohrleitung (8) aus Isolierstoff besteht.
5. 5. Kühlanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die Rohrleitung ein Absperrventil (z2)- eingeschaltet ist.
6. 6. Kühlanlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrventil (z3) mit einer Betätigungseinrichtung (Elektromagnet 1q.) verbunden ist, die es bei der Überschreitung der zulässigen Anodentemperatur der zu kühlenden Röhre selbsttätig, gegebenenfalls entsprechend dem zusätzlichen Kühlbedarf, öffnet.
7. 7. Kühlanlage nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß als Kühlflüssigkeit enthärtetes oder destilliertes Wasser verwendet wird. Angezogene Druckschriften: Schweizerische Pate@ntsehriften Nr. 216 Brr, 183 552, 112 698.