<Desc/Clms Page number 1>
"SOUPAPE IONIQUE A CATHODE INCANDESCENTE".
Faisant l'objet d'une première demande de brevet déposée en ALLEMAGNE, le 10janvier 1935.
Dans les mutateurs (soupapes ioniques) à cathode incandes- cente, on introduit de manière connue, de l'extérieur dans l'intérieur du récipient, de la vapeur de mercure par les organes destinés à l'émission. Cette vapeur de mercure a pour but de réduire autant que possible la chute de tension dans l'arc par une meilleure ionisation du trajet de l'arc. Jusqu'alors on a produit la vapeur de mercure dans un récipient spécial chauffé artificiellement, et on l'am.ène à la cathode incandescente par exemple par l'intermédiaire de l'électrode d'amenée de courant et de canalisa-
<Desc/Clms Page number 2>
tions reliant cette dernière au récipient de vapeur ; ladite élec- trode est logée électriquement isolée dans le fond de la cathode.
Or cette construction implique des joints étanches au vide élevé, joints qui, par suite des contraintes thermiques importantes auxquelles ils sont exposés, doivent être refroidis artificielle- ment.
Un tel dispositif offre avant tout l'inconvénient de rendre l'ensemble très compliqué et très coûteux. De plus, à son éntrée dans l'électrode, la vapeur de mercure subit partiellement, du fait du refroidissement impliqué par les joints précités, une influence nuisible en ce sens qu'il faut un temps très long avant que le tra- jet total pour la vapeur de mercure dans la conduite d'accès soit remonté à une température assez élevée pour qu'aucune condensation ne puisse plus se produire. Toutefois cela exige d'une part une assez grande quantité d'énergie de chauffage et d'autre part une durée de chauffage également assez grande. Ces deux points sont défavorables pour l'exploitation, car ils prolongent le temps nécessaire à la mise en marche du mutateur tout entier. La présente invention a pour but de supprimer les inconvénients signalés.
L'objet de la présente invention est un mutateur (soupape ionique) à cathode incandescente et dans l'intérieur du récipient duquel de la vapeur de mercure est introduite du dehors par la cathode construite dans le genre d'une pomme d'arrosoir en vue de réduire la chute de tension dans l'arc. L'invention est caracté- risée en ce que le support de la partie en forme de pomme d'arro- soir de la cathode incandescente, ainsi que le récipient servant à la production de la vapeur de mercure, sont réunis avec la plaque de cathode du récipient du mutateur en un seul élément constructif.
De cette manière les isolateurs et les joints pour l'amenée du cou- rant à la cathode incandescente sont supprimés, et l'énergie de chauffage de même que la durée de chauffage se trouvent réduites.
<Desc/Clms Page number 3>
Le dessin annexé représente à titre d'exemple mode réalisation de l'objet de l'invention, la Fig. 1 étant une coupe longitudinale et la Fig. 2 une coupe transversale par le récipient de mercure. a désigne le fond du récipient métallique du mutateur, b est la plaque de fond de la cathode, qui est fixée à la cuve du mutateur au moyen de l'isolateur c. L'isolateur c n'est pas indispensable pour la fixation, la plaque de fond b de la cathode peut aussi être reliée métalliquement à la cuve du mutateur.
Au milieu de la plaque de fond de la cathode, sur un bossage de cette plaque servant de socle, est fixée comme élément de l'organe d'émission de la cathode Incandescente, une électrode creuse ± en graphite à travers laquelle la vapeur de mercure venant de la chaudière à mercure h aménagée sous la Plaque b ou fixée sous le socle g est amenée dans la cuve du mutateur par des orifices latéraux constituant une sorte de Pomme d'arrosoir. Le support de la Partie en Pomme d'arrosoir de la cathode incandescente et le récipient où se produit la vapeur de mercure forment ainsi avec la Plaque de fond de la cathode du mutateur un seul et même élément constructif. e désigne le fil de chauffage de l'électrode d, dont les amenées de courant f passent électriquement isolées à travers la Plaque de fond b de la cathode.
Cette dernière est construite en forme de coupe, avec un orifice d'écoulement dans le bas, afin que le mercure condensé dans le circuit parcouru à l'intérieur du récipient du mutateur fasse retour à la chaudière à vapeur de mercure par ledit orifice et le tube i. La chaudière à vapeur elle -même a sa partie inférieure constituée comme cylindre creux avec fond rentré vers l'intérieur, de sorte que la chambre à mercure forme un cylindre à double paroi, au-dessus duquel se trouve la chambre à vapeur, et dont les deux parois sont chauffées respectivement par les deux spirales chauffantes k et 1.
Dans l'espace annulaire de la deux dière à vapeur sont prévues par exemple des nervures radiales m
<Desc/Clms Page number 4>
dans le but d'amener, pendant le chauffage, le mercure le plus rapidement possible à la température voulue, ce qui permet de ré- duire au minimum la durée de la mise en train. Afin de sécher la vapeur de mercure elle-même et de retenir les grosses gouttes de mercure qui pourraient être antraînées, il a été prévu dans la partie supérieure de la chaudère un tamis annulaire n.
Les nervures de chauffage m sont prévues avantageusement aux deux parois cylindriques de la chaudière à vapeur. La chaudière elle-même est utilement entourée d'une chemise et l'espace libre entre la chemise et la chaudière est alors rempli d'une matière calorifuge afin d'éviter autant que possible des pertes de chaleur.
Dans le même but, la cavité centrale du fond de la chaudière peut aussi être remplie par un bloc métallique p servant d'accumulateur de chaleur ; dernier peut en même temps servir de borne q pour l'amenée du courant à la cathode. Cette disposition permet d'uti- liser l'échauffement du bloc p par suite du passage du courant pendant la marche du mutateur pour le chauffage de la vapeur de mercure; par contre, pour la mise en marche il faut prévoir des spires de chauffage spéciales k, 1. L'amenée de courant à la cathode peut aussi se faire par la plaque de fond b de la cathode.
<Desc / Clms Page number 1>
"IONIC VALVE WITH INCANDESCENT CATHODE".
The subject of a first patent application filed in GERMANY on January 10, 1935.
In the incandescent cathode mutators (ionic valves), in a known manner, mercury vapor is introduced from the outside into the interior of the receptacle by the organs intended for emission. The purpose of this mercury vapor is to reduce as much as possible the voltage drop in the arc by better ionization of the arc path. Hitherto, mercury vapor has been produced in a special artificially heated vessel, and is brought to the incandescent cathode, for example by means of the current lead electrode and the duct.
<Desc / Clms Page number 2>
tions connecting the latter to the steam vessel; said electrode is housed electrically insulated in the bottom of the cathode.
However, this construction involves high vacuum tight joints, joints which, due to the high thermal stresses to which they are exposed, must be artificially cooled.
Above all, such a device has the drawback of making the assembly very complicated and very expensive. In addition, on its entry into the electrode, the mercury vapor partially undergoes, due to the cooling involved by the aforementioned seals, a deleterious influence in that it takes a very long time before the total travel to the mercury vapor in the access line has risen to a temperature high enough that no further condensation can occur. However, this requires on the one hand a fairly large amount of heating energy and on the other hand a fairly long heating time. These two points are unfavorable for the operation, because they prolong the time necessary for the starting of the whole mutator. The object of the present invention is to eliminate the drawbacks mentioned.
The object of the present invention is a mutator (ionic valve) with an incandescent cathode and into the interior of the container of which mercury vapor is introduced from the outside through the cathode constructed in the kind of a watering head in sight. to reduce the voltage drop in the arc. The invention is characterized in that the support of the apple-shaped part of the incandescent cathode, as well as the container for the production of the mercury vapor, are united with the cathode plate. of the mutator container into a single constructive element.
In this way the insulators and the seals for the supply of current to the incandescent cathode are eliminated, and the heating energy as well as the heating time are reduced.
<Desc / Clms Page number 3>
The appended drawing represents by way of example an embodiment of the object of the invention, FIG. 1 being a longitudinal section and FIG. 2 a cross section through the mercury container. a designates the bottom of the metal vessel of the mutator, b is the bottom plate of the cathode, which is fixed to the vessel of the mutator by means of the insulator c. The insulator c is not essential for fixing, the bottom plate b of the cathode can also be connected metallically to the tank of the mutator.
In the middle of the bottom plate of the cathode, on a boss of this plate serving as a base, is fixed as part of the emission member of the Incandescent cathode, a hollow graphite electrode through which the mercury vapor coming from the mercury boiler h fitted under the plate b or fixed under the base g is brought into the tank of the mutator by side orifices constituting a sort of watering can. The support of the Apple part of the incandescent cathode and the container where the mercury vapor is produced thus form with the bottom plate of the cathode of the mutator a single constructive element. e designates the heating wire of electrode d, whose current leads f pass electrically isolated through the bottom plate b of the cathode.
The latter is constructed in the shape of a cup, with a discharge opening at the bottom, so that the mercury condensed in the circuit traversed inside the vessel of the mutator returns to the mercury vapor boiler through said orifice and the tube i. The steam boiler itself has its lower part formed as a hollow cylinder with the bottom tucked inwards, so that the mercury chamber forms a double-walled cylinder, above which is the steam chamber, and of which the two walls are heated respectively by the two heating spirals k and 1.
In the annular space of the two dière steam are provided for example radial ribs m
<Desc / Clms Page number 4>
with the aim of bringing, during heating, the mercury as quickly as possible to the desired temperature, which makes it possible to reduce the start-up time to a minimum. In order to dry the mercury vapor itself and to retain the large drops of mercury which could be entrained, an annular sieve n has been provided in the upper part of the boiler.
The heating ribs m are advantageously provided on the two cylindrical walls of the steam boiler. The boiler itself is usefully surrounded by a jacket and the free space between the jacket and the boiler is then filled with heat insulating material in order to avoid heat loss as much as possible.
For the same purpose, the central cavity at the bottom of the boiler can also be filled with a metal block p serving as a heat accumulator; the latter can at the same time serve as terminal q for the supply of current to the cathode. This arrangement makes it possible to use the heating of the p-block as a result of the passage of the current during the operation of the mutator for heating the mercury vapor; on the other hand, for starting it is necessary to provide special heating turns k, 1. The current supply to the cathode can also be done by the bottom plate b of the cathode.