DE976958C - Mit Siedekuehlung arbeitende elektrische Entladungsroehre und Einrichtung zur Siedekuehlung - Google Patents

Description

Es ist bekannt, die einen Teil der Gefäßwand bildende Anode einer elektrischen Entladungsröhre großer Leistung, insbesondere einer Senderöhre, mit einer strömenden Flüssigkeit, vorzugsweise Wasser, zu kühlen. Während die Temperatur der abfließenden Kühlflüssigkeit bei der Wasserkühlung im engeren Sinne 6o bis yo° C nicht überschreitet und in jedem Falle so niedrig gehalten wird, daß sich im Kühlwasser keine Dampfblasen entwickeln, wird bei der sogenannten Siedekühlung absichtlich eine Verdampfung der Flüssigkeit, meistens Wasser, zugelassen und herbeigeführt, um den Wärmeentzug von der Anode um die zum Verdampfen der Flüssigkeit erforderliche Wärmemenge zu erhöhen.

Bei den bekannten Siedekühleinrichtungen taucht die Anode möglichst mit ihrer ganzen äußeren Oberfläche in die zu verdampfende Flüssigkeit ein. Damit die am Wärmeaustausch beteiligte Anodenoberfläche möglichst groß wird, versieht man die Anode an ihrer Außenseite mit Rippen oder Höckern. Die Kühlung der Anode beruht bekanntlich darauf, daß die zum Verdampfen der Flüssigkeit notwendige Wärme der Anode entzogen wird. Die sich während dieses Vorganges an der Anode bildenden Dampfblasen steigen im allgemeinen in der Flüssigkeit hoch, Durch Wahl einer geeigneten Form der Anode muß dafür gesorgt werden, daß die aufsteigenden Dampfblasen und die durch sie eingeleitete Wasserbewegung etwa an der Anode haftende Dampfblasen möglichst rasch ablösen und mit sich fortreißen, damit die als Leidenfrost-Phänomen bekannte Erscheinung erst bei höheren Anodenbelastungswerten einsetzt. Wenn auch durch

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eine geeignete Form der Anode, insbesondere die erwähnten Rippen' oder Hocker, bei einem örtlich beschränkten Auftreten des Leidenfroet-Phänomens die nachteilige Wirkung des verminderten Wärme-Überganges an dieser Stelle anfangs teilweise ausgeglichen werden kann, indem benachbarte, noch unterbelastete Teile der Anodenfläche stärker zum Wärmeaustausch herangezogen werden, so wird doch letztlich bei einer weiteren gesteigerten Belastung der Zustand eintreten, daß auf einem zusammenhängenden Teil der Anodenoberfläche das Leidenfrost-Phänomen vorherrscht. Dieser Zustand führt infolge der Trennung der Anode von der Kühlflüssigkeit durch die schlechter wärmeleitenden Dampfblasen zu einer Herabsetzung des Wärmeüberganges und ergibt die Gefahr einer örtlichen Überhitzung der Anode. Diese Erscheinung setzt der Wirksamkeit der bekannten Siedekühleinrichtungen eine Grenze, deren Verschiebung nach höheren Werten der von der Flächeneinheit der Anode abführbaren Leistung eines der Ziele der im folgenden beschriebenen Erfindung ist.

Wie vorhin erwähnt, taucht bei den bekannten Siedekühlanordnungen die Anode mit ihrer gesamten Außenfläche in die zu verdampfende Flüssigkeit ein. Dies erfordert eine bei allen Betriebszuständen gleichbleibende Höhe des Wasserspiegels und die Bereitstellung eines zur Dampfsammlung und zur Scheidung des Dampfes von den mitgerissenen Flüssigkeitsteilchen dienenden, möglichst großen Raumes oberhalb des Flüssigkeitsspiegels. Da in neuzeitlichen Sendern, inbesondere in Kurzwellen- und Ultrakurzwellensendern, Röhren sehr geringer Baulänge verwendet werden, verträgt diese Forderung sich nicht mit den Bedingungen für ein gutes Arbeiten in elektrischer Hinsicht. Es ist daher ein weiteres Ziel der Erfindung, diesen Raum oberhalb des wirksamen Teiles der Anode zu vermeiden oder mindestens stark zu verringern, ohne jedoch auf die notwendige Trennung der Dampf- und der Flüssigkeitsphase des Kühlmittels zu verzichten.

Bei den bisherigen Siedekühlanordnungen vereinigen sich die anfänglich sehr kleinen und zahlreichen Dampfbläschen auf ihrem ■ Wege zum Flüssigkeitsspiegel zu großen Blasen. Sie verdrängen und bewegen damit in der die Anode umgebenden Flüssigkeit größere Flüssigkeitsmassen und üben durch die damit verbundenen Bewegungsvorgänge nicht unbeträchtliche Erschütterungen auf das gesamte Röhrensystem aus. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es deshalb, diese Erschütterungen und die damit verbundenen nachteiligen Nebenerscheinungen, wie Geräusche, Störmodulation und mechanische Beschädigungen, zu vermeiden.

Erfahrungsgemäß tritt bei den bisherigen Siedekühlanordnungen die Zone größter Turbulenz und damit günstigsten Wärmeüberganges an der Flüssigkeitsoberfläche in einiger Entfernung von der Anode auf. Die Kühlung der für den Röhrenaufbau so wichtigen Flanschzone, wo Glas und Metall miteinander verbunden sind, ist deshalb bei den vorhin erwähnten Kurzwellen- und LHtrakurzwellenröhren kurzer Baulänge sehr kritisch und erfordert eine sehr genaue — bei schwankender Belastung jedoch schwer zu verwirklichende — Einhaltung des Flüssigkeitspegels. Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es deshalb auch, die günstigsten Kühlbedingungen gerade für diese kritische Flanschzone zu schaffen, ohne daß an die Wasserpegelhaltung besondere Anforderungen gestellt werden. Insbesondere wird dadurch das Einschalten der Anlage bei voller Leistung und zu tiefem Wasserstand erst möglich.

Es ist auch eine Siedekühleinrichtung bekannt, bei welcher die in einen Kühlwassertopf hineinragende Anode mit einem Diffusor versehen ist, d. h. einem die Anode umgebenden losen Mantel mit Längskanälen, die das Wasser längs der Anode aufwärts führen. Da dieser Mantel nur lose an der Anode anliegt, ist er nicht geeignet, dem Kühlmittel von allen Umfangsrichtungen Wärme in einer zur Dampfentwicklung ausreichenden Menge zuzuführen und dadurch die Kühlwirkung zu steigern.

Ferner ist es bekannt, in einer Siedekühleinrichtung den Verdampfungsraum mit dem Kondensationsraum konstruktiv zu vereinigen und als geschlossenen Hohlkörper auszuführen, welcher g₀ gleichzeitig die Röhrenanode bildet und so angeordnet ist, daß ein Teil des Körpers von Luft oder einem anderen Mittel zu Rückkühlung umgeben ist.

Die Erfindung betrifft eine besonders vorteilhafte Ausbildung einer mit Siedekühlung arbeitenden elektrischen Entladungsröhre großer Leistung, insbesondere Senderöhre, deren einen Teil der Vakuumgefäßwand bildende Anode eine Vielzahl von in der Betriebsstellung lotrechten, oben und unten offenen, der Kühlmittelführung dienenden Leitbahnen aufweist.

Die Erfindung besteht darin, daß diese Leitbahnen als ringsherum geschlossene Kühlkanäle ausgebildet sind, die eine solche Wandstärke aufweisen, daß dem Kühlmittel von allen Seiten eine zur möglichst gleichmäßigen Dampf entwicklung auf der gesamten inneren Oberfläche der Kanäle ausreichende Wärmemenge zugeführt wird und deren lichte Weite derart gering gegenüber ihrer Längsausdehnung ist, daß die entstehenden Dampfblasen durch Aufprall auf andere Wandteile des Kanals die Festsetzung von dort erzeugten Dampfblasen verhindern.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform einer Entladungsröhre nach der Erfindung ist die Wandstärke zwischen zwei einander benachbarten Kanälen sowie vorzugsweise zwischen einem Kanal und der äußeren Anodenoberfläche etwa von der gleichen Größe wie der mittlere Durchmesser der Kanäle.

Gegenüber der erwähnten bekannten, für Siedekühlung bestimmten Entladungsröhre mit auf der Außenseite der Anode angebrachten Rippen oder Höckern besteht der Hauptunterschied der entsprechend der Erfindung ausgebildeten Entladungs-

röhre darin, daß die Kühlkanäle bei der letzteren ringsherum geschlossen, bei der ersteren jedoch die durch die Höckerreihen bzw. Rippen und einen den Anodenkörper umgebenden Mantel gebildeten kanalartigen Führungen für die Kühlmittelströmung nach den Seiten zum Teil offen sind.

Durch die geschlossene Ausbildung der Kanäle wird ein seitliches Ausbrechen des Wasser-Dampfgemisches vermieden. Dieses wird vielmehr parallel zur Röhrenachse geleitet und bewirkt einen starken Auftrieb nach oben. Da die horizontalen Komponenten der Aktions- und Reaktionskräfte der Verdampfungsstöße dabei innerhalb jedes einzelnen -Kanals sich im Gleichgewicht befinden, treten praktisch keine äußeren horizontalen Kraftkomponenten auf, welche zu Erschütterungen der Röhre führen könnten. Daher zeigt eine nach der Erfindung ausgebildete Entladungsröhre selbst bei sehr großem Leistungsumsatz ein bisher bei ao Siedekühlröhren unbekanntes Maß von »Laufruhe« im Betrieb.

Es ist bereits bekannt (vgl. britische Patentschrift 473 797), die Außenanode einer Senderöhre mit gutem Wärmekontakt in eine Bohrung eines Metallblocks einzusetzen, dessen Wand mit zahlreichen, z. B. 200, engen Längsbohrungen von etwa 3 mm Durchmesser versehen ist, durch welche Kühlluft hindurchgesogen wird.

Ferner ist es bekannt, für die Zwecke einer Flüssigkeitskühlung den Anodenkörper mit lotrecht stehenden kanalartigen Führungen für ein Kühlmittel zu versehen. Dabei wird der direkte Weg der Wärmeströmung von der Anodeninnenwand zu den tiefsten Stellen der Kühlkanäle künstlich durch Vorschaltung bzw. Einfügung von luftgefüllten Räume verschlechtert, um die Wärmezufuhr zu den einzelnen Teilen möglichst gleichmäßig zu gestalten. Wenn nun im Zusammenhang mit der Siedekühlung auf eine ähnliche Anordnung zurückgegriffen wird, geschieht dies aus einem besonderen Grund und mit einer nur im Falle der Siedekühlung eintretenden, nicht von vornherein zu erwartenden Wirkung. Da der Kühlkanal voraussetzungsgemäß einen geschlossenen Umfang hat, wird dem Kühlmittel von allen Umfangsrichtungen her Wärme zugeführt. Es bilden sich somit Dampfblasen nicht nur an der der Entladungsstrecke und dem Entstehungsort der Verlustwärme zugekehrten Seite der Kühlkanäle, sondern am ganzen Umfang derselben. Diese schlagartig sich bildenden, an ihrem Wachstum in den Kanälen behinderten Dampfblasen bewirken auf Grund des Impulssatzes der Mechanik eine kräftige Strömung nach oben, Der Impulssatz besagt bekanntlich, daß zwei Massen, zwischen denen eine innere Kraft wirkt, Geschwindigkeiten erreichen, die einander entgegengesetzt gerichtet sind und sich umgekehrt wie die zugehörigen Massen verhalten. Im vorliegenden Falle besteht die innere Kraft aus dem von einer Dampfblase ausgeübten Druck, die eine, wesentlich kleinere Masse aus der im Kühlkanal über der Dampfblase stehenden Flüssigkeitssäule und die andere, vielmal größere Masse aus der unterhalb der Dampf blase befindlichen Flüssigkeit; infolgedessen wird die kleinere Flüssigkeitsmenge mit großer Geschwindigkeit aufwärts geschleudert. Die Dampfblasen vermischen sich dabei mit den darüber befindlichen, nicht verdampften Flüssigkeitsresten zu einer Dampf-Flüssigkeits-Emulsion. Da das Dampf volumen z. B. bei Wasser etwa iooomal so groß ist wie das Volumen der verdampften Flüssigkeit, tritt die Emulsion mit beachtlicher Geschwindigkeit aus den oberen Kanalenden aus. Auf Grund der hohen Geschwindigkeit der Emulsion und der durch die von allen Seiten radial zugeführte Wärme bewirkten Durchwirbelung derselben in jeder Querschnittsebene, entsteht in den Kühlkanälen eine beachtliche Turbulenz, die bekanntlich wesentlich zur Steigerung des Wärmeüberganges von der Anode auf das Kühlmittel beiträgt. An einer ausgeführten Versuchsanode konnte festgestellt werden, daß eine gemäß der Erfindung mit Kanälen ausgestattete Anode mehr als dreimal soviel Wärme abführen kann als eine mit kleinen Höckern oder Rippen besetzte Versuchsanode. Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß die Dampfblasen in vielen voneinander getrennten kleinen Räumen, nämlich den Kanälen, entstehen und infolgedessen nicht durch Zusammenballung die sonst beobachteten starken Erschütte- go rungen der Röhre verursachen können. Die Siedekühlanordnung nach der Erfindung arbeitet demnach wesentlich ruhiger als die bekannten Siedekühlanlagen.

Schließlich bietet die Siedekühlanordnung nach der Erfindung auch die Möglichkeit einer zusätzlichen Kühlung an der Außenfläche des die Kühlkanäle enthaltenden Anodenkörpers, so daß dadurch eine weitere Steigerung der Wärmebelastung möglich ist. Von Vorteil ist des weiteren der Umstand, daß der oben beschriebene Emulsionsausstoß aus den Kanälen beim Beginn, der Verdampfung sofort mit solcher Heftigkeit einsetzt, daß es sich erübrigt, den Kühlmittelpegel genau einzuhalten, da die Kanäle in jedem praktisch vorkommenden Falle durchspült werden, solange den Erfordernissen des Impulssatzes entsprochen wird, d. h. die Kühlkanäle unten in eine hinreichend große Flüssigkeitsmenge münden. Dies ist in der Regel schon deshalb der Fall, weil die no Anoden unten langer sind als ihr von Elektronen getroffener Teil und auch dieses unwirksame Ende in die Kühlflüssigkeit eintaucht. Im Bedarfsfalle kann der Kühlmittelbehälter noch tiefer gemacht oder es können die Kühlkanäle über den wirksamen n₅ Teil der Anode hinaus nach unten verlängert werden.

Schließlich ist noch als Vorteil anzuführen, daß der nach oben heftig austretende Emulsionsstrahl auf die gegen die Längsachse geneigte Flanschzone der Röhre trifft und dort umgelenkt wird. Durch dieses Aufprallen des Strahles wird ein besonders günstiger Wärmeübergang in dieser Zone erreicht, so daß sie wirksam und zuverlässig gekühlt wird. Die Umlenkung des Emulsionsstrahles kann dicht über seinem Austritt aus dem Kanal erfolgen, so

daß bei geeigneter Ausbildung der Flanschzone das mitgerissene Kühlmittel nach unten in den Kühlmittelraum des die Anode umgebenden Kühltopfes geschleudert wird. Da, wie eingangs schon erwähnt, die freie Kühlmitteloberfläche wesentlich unter dem oberen Kanalende liegen kann, entsteht auf diese Weise der notwendige Raum, der zur Entmischung der Emulsion benötigt wird.

Die Zeichnungen zeigen Beispiele von Ausführungen des Erfmdungsgedankens, in denen sich dieser jedoch nicht erschöpft.

Abb. ι ist ein halber Längsschnitt durch eine in einem für Dampfabführung nach unten eingerichteten Kühltopf eingesetzte Röhre, wie sie in Kurzwellensendern verwendet wird, und Abb. 2 ein längs der mit A-A angedeuteten Ebene geführter Querschnitt durch die Röhre. Die zu kühlende Röhre enthält gleichzeitig einen Teil der Gefäßwand bildende Anode·, die aus einem dickwandigen ao Hohlzylinder 1 aus Kupfer oder einer Kupfer-Legierung besteht und mittels eines Ringes 2 aus einer Eisen-Nickel-Kobalt-Legierung mit einem Glaskörper 3 verschmolzen ist, der das Vakuumgefäß oben abschließt und Durchführungen 4 für die von der Anode umschlossenen Elektroden, z. B. Gitter und eine Glühkathode, aufweist. Die inneren Elektroden sind in der Zeichnung nicht dargestellt, um diese zu vereinfachen und weil sie für die Erfindung nebensächlich sind. Die Anode ist unten durch einen Boden 5 abgeschlossen. In der Nähe ihres oberen Endes ist die Anode mit einem zu ihrer Achse senkrecht stehenden Flansch 6 versehen, der in der Nähe seines Randes die zur Befestigung und Dichtung notwendigen Profile aufweist.

Der zylindrische Anodenteil ist mit einer Mehrzahl von Kühlkanälen 7 versehen, die parallel zur Röhrenachse verlaufen und deren Mittellinien auf einem zur Röhrenachse konzentrischen Kreis angeordnet sind. Die Kühlkanäle bestehen aus Bohrungen von kreisförmigem Querschnitt, so daß sie leicht hergestellt werden können. Zwischen den einzelnen Bohrungen verbleiben die Stege 8. Die Anode ist so geformt, daß sich zwischen dem Flansch 6 und dem oberen Ende der Kühlkanäle 7 ein nach unten offener Ringraum 9 befindet, der zum Abführen des Kühlmittels dient.

Die Röhre ist in einem zylindrischen Kühltopf 10 eingesetzt, der unten einen Boden 11 hat, in welchen die rohrförmige Dampf abf ührl ei tang 12 mündet und durch den der Wasserzulaufstutzen hindurchgeführt ist. Die Röhre sitzt mit dem unteren Rand des Flansches 6 auf einem den Kühltopf 10 oben begrenzenden Aufnahmering 14. Um das Austreten von Dampf oder Wasser zu verhindern, sind zwischen dem Flansch 6 und dem Aufnahmering 14 Dichtungskörper 15 angeord'net. Falls das Eigengewicht der Röhre zur Erzeugung des notwendigen Dichtungs druckes nicht ausreicht, kann dieser durch besondere, die beiden Teile zusammendrückende Spannvorrichtungen aufgebracht werden. Die Wasserzuleitung 13 mündet im Flüssigkeitsbehälter 16, der oben offen ist und in den die Anode 1 eintaucht. Sein oberer Rand hat von dem Flansch 6 und dem Aufnahmering 14 einen so großen Abstand, daß der aus den Kanälen 9 austretende Dampf den so entstehenden Spalt ungehindert durchsetzen kann. Unterhalb der Anode wird der Raum bis zum Boden des Flüssigkeitsbehälters 16 durch eine Trennwand 17, die nur an ihrem unteren Rand einige Durchbräche 18 aufweist, in zwei Hälften geschieden. Die Trennwand kann ein Bestandteil der Röhre oder des Kühltopfes sein. Sie berührt die Anode längs eines Kreises mit einem solchen Durchmesser, daß alle Kühlkanäle auf der Innenseite der Trennwand liegen. Im oberen Teil des Flüssigkeitsbehälters sind einige dünne zylindrische Blechringe (Spritzbleche) 19 angeordnet, um eine Zerstäubung der Flüssigkeit an der Wasseroberfläche 20 zu verhindern. Der aus dem Kühltopf durch das Rohr 12 austretende Dampf wird in bekannter Weise in einem Kondensator niedergeschlagen und die so gewonnene Flüssigkeit über den Wasserzulaufstutzen 13 den Kanälen 7 zugeführt, so daß sie von dort erneut einen Kreislauf beginnen kann. Ein hier nicht dargestellter Wasserstandregler sorgt dafür, daß die Wasseroberfläche 20 immer unterhalb der oberen Kanalaustrittsöffnungen bleibt, jedoch andererseits immer so hoch steht, daß mindestens die Hälfte der von Elektronen getroffenen Anodenlänge in die. Flüssigkeit eintaucht.

Im Betrieb wird die Anode 1 infolge der in ihr entstehenden Verlustwärme heiß und überträgt die Wärme auf die in den Kühlkanälen 7 stehende und die den Anodenmantel 21 umgebende Flüssigkeit, welche so stark erhitzt wird, daß sich Dampfblasen bilden. Während die sich am Anodenmantel bildenden Blasen einfach nach oben steigen, leiten die in den Kanälen entstehenden Dampfblasen auf Grund ihres gegenüber der verdampften Flüssigkeitsmenge wesentlich vergrößerten Volumens nach dem Impulssatz eine nach oben gerichtete, heftige Dampf-Flüssigkeits-Bewegung in den Kanälen ein. Dazu kommt noch, daß durch die von allen Seiten radial zugeführte Wärme eine starke Durchwirbelung der Flüssigkeit in jedem Querschnitt der Kanäle eintritt. Der in den Kanälen sich nach oben bewegende Emulsionsstrom enthält in den oberen Querschnitten anteilig immer mehr Dampf und prallt nach dem Austritt aus den Kühlkanälen 7 gegen die Unterseite des Flansches 6, so daß auch dieser sehr wirksam gekühlt wird. Gleichzeitig tritt an dieser Stelle bereits eine erhebliche Wasserabscheidung ein, da der Ringraum 9 so ausgebildet ist, daß der Emulsionsstrahl nach seiner Umlenkung gegen die Wasseroberfläche 20 gerichtet ist. Zur Verhinderung eines übermäßigen Spritzen» beim Auftreffen auf der Wasseroberfläche wird diese durch die zylindrischen Spritz-Schutzbleche 19 in kleine Zonen unterteilt. Der Dampfstrom verläßt praktisch entwässert mit stark verminderter Geschwindigkeit den eigentlichen Verdampfungsraum durch den Spalt zwischen dem oberen Rand des Wasserbehälters 16 und dem Flansch 6 bzw. dem Aufnahmering 14, um dann

durch den Zwischenraum zwischen dem Kühltopf io und dem Wasserbehälter 16 und durch das Dampfaustrittsrohr 12 in den Kondensator zu gelangen.

Da das aus einem Gemisch von Wasser und Dampf bestehende Kühlmittel durch die Kühlkanäle 7 mit solcher Heftigkeit nach oben gerissen wird, daß es aus dem oberen Ende derselben wie aus einem Ejektor herausspritzt, ist es nicht un-

bedingt notwendig, daß das im Kühltopf stehende Wasser bis zum oberen Ende der Kühlkanäle reicht; der Wasserspiegel 20 kann vielmehr beträchtlich tiefer liegen, ohne daß die Betriebssicherheit der Anlage gefährdet wird.

Der dargestellte Kühltopf ist so ausgebildet, daß auch die zylindrische Außenseite 21 der Anode 1 mit dem Kühlwasser in Berührung steht, welches auch von dieser Stelle Wärme abführt. Wie eine Messung ergab, ist es dadurch möglich, die Wirksamkeit der Kühlung je nach der Höhe des Wasserspiegels 20 um etwa 20% zu erhöhen.

Für die Wahl der lichten Weite und die Anzahl der Kühlkanäle 7 sind verschiedene Überlegungen maßgebend. Die lichte Weite der Kühlkanäle ist so zu bemessen, daß die aufsteigenden Dampfblasen möglichst oft gegen die Wand der Kühlkanäle prallen, um zu verhindern, daß sich dort Dampfblasen dauernd festsetzen. Diese Überlegungen sind ähnlicher Art, wie sie für die Bemessung der Rohrweite von Hochdruckrohrkesseln angestellt zu werden pflegen. Die Kühlkanäle sind in solchem Abstand voneinander anzuordnen, daß die zwischen zwei benachbarten Kühlkanälen verbleibenden Stege 8 einen solchen Querschnitt haben, daß sie die von der Innenseite der Anode nach außen fließende Wärme auch der der Längsachse der Anode abgekehrten Seite der Kühlkanäle zuzuführen vermögen und auch an dieser Stelle eine Dampfentwicklung stattfindet.

Bei einem Ausführungsbeispiel betrug der Innendurchmesser der Anode 80 mm, die axiale Ausdehnung der von Elektronen getroffenen Anodenfläche etwa 50 mm, die Zahl der Kühlkanäle ist 30 und ihr lichter Durchmesser 6,5 mm.

Diese Anode konnte in der dargestellten Anordnung eine Verlustleistung von etwa 60 kW aufnehmen, ohne daß sie sich unzulässig hoch erwärmte.

In Abb. 3 ist eine teilweise geschnittene Ansicht einer anderen Anodenform und in Abb. 4 ein Querschnitt derselben dargestellt. Die zylindrische Anode 22 ist außen mit Längsrippen 23 versehen, die sich zweckmäßig nach außen verjüngen, so daß sie einen etwa trapezförmigen Querschnitt aufweisen. Mit diesen Rippen ist ein Metallhohlzylinder 24 verbunden, insbesondere verlötet, so daß Kühlkanäle 25 von trapezförmigem oder dreieckigem Querschnitt gebildet werden.

Während bei der in Abb. 1 dargestellten Anordnung der Dampf aus dem Kühltopf nach unten abgeführt wird, zeigt Abb. S im halben Längsschnitt eine Siedekühlröhre in einem Kühltopf mit Abführung des Dampfes nach oben. Übereinstimmende Teile sind in beiden Abbildungen mit gleichen Bezugszeichen versehen. Das Kühlwasser wird durch das im Boden des Kühltopfes IO¹ mündende Zuleitungsrohr 26 zugeführt und steigt einerseits in den Kühlkanälen 7 hoch, andererseits gelangt es durch die Öffnungen 18 der zylindrischen Trennwand 17 in den die Außenseite der Anode (Anodenmantelfläche 21) umgebenden Raum. Die Vorgänge an der Anode sind dieselben, wie an Hand der Abb. 1 beschrieben. Das aus den Kühlkanälen nach oben austretende Wasser-Dampf-Gemisch wird in dem Ringraum 9 umgelenkt, wobei bereits ein großer Teil des darin enthaltenen Wassers abgeschieden wird und auf den Teil des Wasserspiegels 20 fällt, wo sich die ringförmigen Spritzbleche 19 befinden. Der Durchmesser des Kühltopfes 10 ist in diesem Falle wesentlich größer als der des Anodenmantels 21, z. B. doppelt so groß, so daß oberhalb des Wasserspiegels 20 ein verhältnismäßig großer Raum vorhanden ist, in welchem der Dampf sich beruhigen und weiteres Wasser abscheiden kann. Der Dampf verläßt diesen Raum durch eine Öffnung an der Oberseite des Kühltopfes, die mit einer sich nach oben verjüngenden Düse 27 in das Dampfabführungsrohr 28 mündet. Die Düse ragt ein Stück in das Dampfabführungsrohr hinein, so daß zwischen beiden ein Ringraum 29 gebildet wird, in welchem sich das durch Konsation im Dampfabführungsrohr gebildete Wasser sammelt. Von dort fließt es durch die Entwässerungsleitung 30 in den Kühltopf zurück.

Claims (14)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   I. Mit Siedekühlung arbeitende elektrische

   Entladungsröhre großer Leistung, insbesondere Senderöhre, deren einen Teil der Vakuumgefäßwand bildende Anode eine Vielzahl von in der Betriebsstellung lotrechten, oben und unten offenen, der Kühlmittelführung dienenden Leitbahnen aufweist, dadurch gekennzeich net, daß diese Leitbahnen als ringsherum geschlossene Kühlkanäle ausgebildet sind, die eine solche Wandstärke aufweisen, daß dem Kühlmittel von allen Seiten eine zur möglichst gleichmäßigen Dampf entwicklung auf der gesamten inneren Oberfläche der Kanäle ausreichende Wärmemenge zugeführt wird und deren lichte Weite derart gering gegenüber ihrer Längsausdehnung ist, daß die entstehenden Dampfblasen durch Aufprall auf andere Wandteile des Kanals die Festsetzung von dort erzeugten Dampf blasen verhindern.
2. 2. Entladungsröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke zwischen zwei einander benachbarten Kanälen sowie vorzugsweise zwischen einem Kanal und der äußeren Anodenoberfläche etwa von der gleichen Größe wie der mittlere Durchmesser der Kanäle ist.
3. 3. Entladungsröhre nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlkanäle (7) einen kreisförmigen Querschnitt haben (Abb. 2).

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4. 4. Entladungsröhre nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode (22) außen mit Längsrippen (23) versehen und diese mit einem sie umschließenden Metallhohlzylinder (24) verbunden, insbesondere verlötet oder verschweißt sind (Abb. 3 und 4).
5. 5. Entladungsröhre nach Anspruch 1 und folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode mit einem scheibenförmigen Flansch (6) versehen ist, unterhalb dessen die Kühlkanäle (7) enden.
6. 6. Entladungsröhre nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Kühlkanäle (7) ein Ringraum (9) vorgesehen ist, der vermöge seiner Ouerschnittsform das Kühlmittel um vorzugsweise i8o° umlenkt.
7. 7. Entladungsröhre nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß am

   ao unteren Anodenende außerhalb der Mündungen der Kühlkanäle (7) eine zylinderringförmige Verlängerung (17) angesetzt ist.
8. 8. Siedekühleinrichtung mit einer Entladungsröhre nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode (1) in einen Kühltopf (10) eingesetzt ist, der einen topfförmigen, oben offenen Kühlmittelbehälter (16) mit einem Zwischenraum umgibt und unten in eine Dampfabführungsleitung (12) übergeht, während die Kühlmittelzuleitung (13) in den Kühlmittelbehälter mündet.
9. 9. Siedekühleinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlmittelbehälter (16) durch eine an der Unterseite der Anode (1) außerhalb der Kühlkanäle (7) anschließende, am unteren Rand mit Durchbrechungen (18) versehene Trennwand (17) unterteilt ist.
10. 10. Siedekühleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der die Anode in einen Kühltopf eintaucht, an den unten eine Wasserzuleitung und oben ein Dampfabführungsrohr angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß in das Dampfabführungsrohr (28) eine vorzugsweise sich nach oben verjüngende Düse (27) hineinragt und an den zwischen der Düse und dem Dampfabführungsrohr vorhandenen Ringraum (29) eine in den Kühltopf führende Entwässerungsleitung (30) angeschlossen ist.
11. 11. Siedekühleinrichtung nach Anspruch 8 und folgende, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nähe des Anodenmantels (21) und in Höhe des Kühlmittelspiegels (20) Spritzbleche (19) angeordnet sind.
12. 12. Siedekühleinrichtung nach Anspruch 8 und folgende, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlmittelspiegel (20) unterhalb der Austrittsöffnungen der Kühlkanäle (7), aber wenigstens auf halber Anodenhöhe steht.
13. 13. Siedekühleinrichtung nach Anspruch 8 oder folgende, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlmittelumlauf allein durch den Verdampfungsvorgang unterhalten wird.
14. 14. Siedekühleinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Rand des Kühltopfes (10) ungefähr auf gleicher Höhe mit dem oberen Anodenende liegt.

    In Betracht gezogene Druckschriften:

    Deutsche Patentschriften Nr. 280836, 284 117, 752528, 684750;

    schweizerische Patentschrift Nr. 163677;

    belgische Patentschrift Nr. 504253;

    britische Patentschriften Nr. 363 984, 473 797, 706209; französische Patentschrift Nr. 880 806;

    USA.-Patentschriften Nr. 2110 774, 2 362 911, 2440245;

    »Funk und Ton«, 1954, S. 221, 222;

    »L'onde ISlectrique«, 1954, S. 271 bis 281.

    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen