BE483324A - - Google Patents

Description

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  Anode de redresseur. 



   La présente invention se rapporte à un raccord d'anode pour courants de grande intensité, et notamment aux raccords d'entrée pour les anodes des redresseurs à vapeur de mercure. 



   Dans le fonctionnement des redresseurs à vapeur de mer- cure les limites de l'intensité du courant sont déterminées par la fatigue que subissent les manchons isolateurs séparant les tiges des anodes d'avec le corps principal de la cuve du re- dresseur. Par conséquent il était d'usage d'exécuter les anodes en matière carbonée, telle que du graphite, qui assure un fonctionnement convenable d'une température d'environ 900 C. pour obtenir une conductibilité électrique convenable on a, par conséquent, exécuté la tige de l'anode en un métal de conduc- tibilité électrique élevée, tel que du cuivre en forme de tige, d'un diamètre d'environ 1¸ pouce (38,1 mm).

   Comme le cuivre est un conducteur de chaleur relativement bon, ce conducteur d'en- 

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 trée en cuivre se trouve à une température très proche de celle de l'anode.      



   Pour empêcher la destruction du manchon de raccordement de l'anode, on a eu recours jusqu'à présent à divers moyens des- tinés à refroidir la partie de la tige qui est en contact avec le manchen, et pour Eviter la destruotion des joints usuels, on refroidit ces joints artificiellement d'une manière convenable quelconque,ordinairement à l'aide d'un liquide réfrigérant appli- qué au voisinage du joint. 



   Cependant, dans ces formes d'exécution la tige de l'anode est une température élevée et radie la chaleur vers la surface   intérieurs   du manchon de raccordement de l'anode de sorte que ce manchon tend à se dilater.   Or,   la surface extérieure du manchon est beaucoup plus froide, ce qui ;conduit à des tensions qui ont été jusqu'à présent la cause fréquente de l'endommagement des manchons de raccordement des anodes. 



   L'invention a pour objet une tige d'anode emboitée pos- sédant la grande conductibilité électrique requise et dont au moins la partie qui s'étend au-delà de l'extrémité intérieure du manchon de raccordement de l'anode comporte un tronçon possédant une résistivité thermique élevée de sorte que la partie de la tige de l'anode située dans le manchon de raccordemen't, est à une température beaucoup plus basse qu'il en était jusqu'à présent. 



   De plus, suivant la présente invention il a été trouvé que la fatigue thermique de l'isolateur peut être réduite par la disposition d'un écran métallique entre la tige de l'anode et le manchon de raccordement de l'anode. Cet écran est constitué de préférence par du fer non magnétique, pour éviter tout effet de réactance de l'écran sur la tige. 



   D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée ci-dessous et des dessins annexés en faisant partie dans lesquels: 

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La figure 1 est une élévation en coupe d'un redresseur du type à allumage, muni d'une anode   exécutée   suivant la présen- te invention, et 
La figure 2 est une vue similaire d'un autre exemple d'exécution d'une tige d'anode suivant l'invention. 



   Dans l'exemple d'exécution suivant la figure 1 le redres- seur comporte une cuve métallique convenable 1 sur le fond de laquelle repose une cathode à reconstitution 2, constituée par une matière vaporisable, telle que le mercure ou le gallium. 
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  Avon 1 a oa blrr1 E7 abbpôto uti tttaMcttlbtet 4 b.Kul Li L.ZOn ul)HV(jnF.J1E1,   constitué dans l'exemple représenté par une électrode d'allumage constitué dans l'exemple représenté par une électrode d'allumage   ou d'amorçage 3 se trouvant en contact avec l'électrode 2. Oppo- séè à la cathode 2 est une anode convenable, constituée dans l'exemple représenté par un corps en graphite 4 suspendu à l'ex- trémité d'un conducteur d'entrée ou d'une tige d'anode 5   emboftée,   convenable, la partie supérieure 6 de la tige d'anode 5 étant constituée par une tige de cuivre, scellée d'une manière étanche au vide à un manchon en céramique ou en une autre matière con- venable 7, ce manchon étant interposé entre la tige de l'anode 5 et le corps principal de la cuve 1 du redresseur.

   Le manchon 7 est également scellé d'une manière étanche au vide à la cuve 1 du redresseur, de préférence également par un joint de soudure con- venable 8. 



   Pour établir un tronçon à résistivité thermique élevée, la partie 9 de la tige 5 de l'anode, qui s'étend au-delà du col 10 du manchon de raccordement 7 de l'anode, est constituée par une matière telle que le métal Monel qui possède une résistance thermique spécifique élevée et est indifférente en présence de graphite chauffé. La fabrication de cette tige de l'anode peut se faire en évidant la partie en cuivre 6 par forage, de manière à y ménager une ouverture intérieure 11, tandis que la partie en métal Monel 9 est usinée de façon à présenter à une extrémité un tourillon à emboîtement serré, 12, qui remplit convenablement   @   

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 l'ouverture 11.

   On peut y ménager des rainures convenables 13 remplies d'une matière de soudure appropriée, après quoi les deux parties sont emboîtées à force l'une dans l'autre et fixées l'une à l'autre en chauffant la tige entière 5 de l'anode dans un four à température convenablement élevée. 



   Pour protéger le manchon 7 encore davantage contre la température de la tige de l'anode 5 on interpose un écrou métal-   lique   convenable 15, constitué de préférence par de l'acier ino- xydable non-magnétique, entre la tige de l'anode et le col 10 du manchon 7, à un écartement convenable des deux. 



   Sur l'extrémité extérieure de la tige 5 de l'anode est appliqué de préférence un radiateur convenable 16, pour maintenir l'extrémité extérieure de la tige 5 à une température inférieure à la température admissible pour la matière constituant le joint 8 entre la tige 5 de l'anode et l'extrémité extérieure du man- chon de raccordement 7 de l'anode. 



   Pendant le travail du redresseur, équipé de la tige em- bottée 5 de l'anode, exécutée suivant la présente invention, on peut faire fonctionner la tête 4 de l'anode à une température d'au moins 900 C, alors que la résistivité thermique de l'extré- mité inférieure de la tige 5 de l'anode abaisse la température de la partie en cuivre de la   Lige  5 à   environ   250 C. Lo radiatour 16 doit par conséquent recevoir des dimensions suffisamment gran- des, afin de réduire la température de l'extrémité extérieure de la tige 5 à un degré convenable. L'écran non magnétique 15 empêche les radiations directes de la tige 5 de l'anode vers le manchon 7. 



   Dans la variante d'exécution suivant la figure 2, le manchon est muni d'un col intérieur relativement court, se ter- minant près du bord intérieur de la cuve 1 du redresseur, et la tige 'de l'anode comporte un tronçon intercalé 20 d'une haute résistivité thermique, constitué par un métal tel que l'acier 

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 inoxydable, ce tronçon pouvant être assemblé d'une façon conve- nable quelconque à la tige en cuivre 6, munie de préférence d'une partie de raccordement filetée 21, et être ensuite soudé de manière à établir un joint mécaniquement solide et bon conduc- teur électrique entre l'acier inoxydable et le cuivre.

   On a cons- taté que dans le cas où la tige de l'anode, ou sa partie se trou- vant en contact avec la tête en graphite de l'anode, est consti- tuée par du fer et est chauffée à 900 C, le fer de la tige entre en solution avec le carbone de la tête en formant un alliage à bas point de fusion qui s'écoule dans la cathode et peut le cas échéant détenire complètement l'appareil. Pour supprimer   ce '   défaut dans le cas d'utilisation d'un tronçon intercalé 20 en acier, on constitue la partie 22 de la tige, qui se trouve en contact direct,avec la tête en graphite 4 par du cuivre, tout comme la partie supérieure de la tige, qui est également consti- tuée par du cuivre. 



   La description ci-dessus et les dessins en faisant partie ne donnent que des exemples d'exécution particuliers de l'inven- tion et il est évident que l'objet de celle-ci se prête à de nom- breuses variantes d'exécution sans que l'on s'écarte pour cela de l'esprit de l'invention. 

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS --------------------------- 1) Dispositif à décharge électrique dans une vapeur, com- portant : un récipient à vide ; unecathode vaporisable à reconstitution dans le récipient à vide ; anode dans le récipient à vide ; tige d'anode ; manchon étanche au vide constitué par une matière isolante et destiné à supporter la tige de l'anode par sa partie passant à travers la partie supérieure du récipient; des moyens servant à amorcer unèdécharge à arc entre l'anode et la cathode; la tige de l'anode comportant un dispositif servant à la fixer dans le manchon ;

   manchon comportant une partie <Desc/Clms Page number 6> tubulaire formant col, suspendue depuis le point de fixation de la tige de l'anode et entourant une partie de la tige de l'anode à son écartement convenable de celle-ci; essentiellement toute la partie de la tige de l'anode entourée par le col du manchon possédant une section transversale et étant constituée par une matière qui confèrent à la dite partie de la tige (-le l'anode une bonne conductibilité thermique, de manière à rendre minime les différences de température auxquelles sont soumises les différentes parties du col du manchon entourant la tige de l'anode ;

   tige de l'anode comportant en outre une seconde partie comprise entre la partie de la tige entourée par le col du manchon et l'anode, cette secondo partie possédant à un endroit convennble quelcon- que une section transversale et étant constituée à un endroit convenable quelconque par une matière qui conférent à cette seconde partie de la tige de l'anode une conductibilité thermique relativement faible, de façon à provoquer une chute de température relativement importante dans cette seconde partie de la tige de l'anode.

   2) 'Dispositif à décharge électrique dans une vapeur, comportant : un récipient métallique à vide ; cathode vaporisable à reconstitution dans le récipient à vide ; uneanode en graphite disposée à un écartement convenable de la cathode ; tige d'anode s'étendant à travers le dessus du récipient ; manchon isolateur étanche.. au vide, encourant une partie de la tige de l'anode ; moyens pour fixer la tige de l'anode dans le manchon en un point éloigné de l'anode;'un joint étanche au vide entre le manchon et le récipient; un second joint étanche au vide entre le manchon et la tige de l'anode ;

   partie de la tige de l'anode entourée par le manchon étant constituée essen- tiellement par du cuivre, une seconde partie constitutive de la tige de l'anode, cette seconde partie s'étendant depuis la par- tie en cuivre jusqu'à l'a.node, avec laquelle elle est en con- tact, et étant constituée en métal Monel. <Desc/Clms Page number 7>

   3) Dispositif à décharge électrique dans une vapeur, comportant : un récipient métallique à vide ; une cathode vapori- sable à reconstitution, dans le récipient à vide ; une anode en graphite disposée à un écartement convenable de la cathode ; tige d'anode reliée à ladite anode ; ouverture dans le ré- cipient ; la tige de l'anode s'étendant à travers cette ouvertu- re ; un manchon isolateur entourant la tige de l'anode et obturant la dite ouverture ; manchon se terminant à une distance convenable de l'anode ; moyens servant à la fixation de la tige de l'anode au manchon à l'extrémité de ce dernier éloignée de l'anode, le manchon étant disposé à un écartement convenable de la tige de l'anode sur la majeure partie de sa longueur ;

   par- tie'de la tige de l'anode entourée par le manchon étant consti- tuée par du cuivre, tandis que la partie de la tige de l'anode s'étendant entre le manchon et l'anode est constituée au moins partiellement par une matière d'une conductibilité thermique re- lativement faible.

   4) Dispositif à décharge électrique dans une vapeur, suivant la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un écran en acier non magnétique s'étendant dopuis les moyens de fixation de la tige de l'anode au manchon et depuis ou jusqu'à l'anode; cet écran se trouvant à un écarte- ment convenable de la tige de l'anode et du manchon.

   5) Dispositif à décharge électrique dans une vapeur, comportant : un récipient métallique à vide ; cathode en mer- cure dans ce récipient; une anode en graphite coopérant avec la cathode, une tige d'anode reliée à l'anode et s'étendant à travers la parois du récipient ; manchon en matière isolante entourant une partie de la tige de l'anode à l'endroit ou elle passe à travers la paroi du récipient ; manchon se terminant à un écartement convenable de l'anode ; desmoyens servant à supporter la tige de l'anode sur le manchon ; joint de soudure <Desc/Clms Page number 8> entre la tige de l'anode et le manchon; un second joint de sou- dure entre le manchon et le récipient ; radiateur fixé à la tige de l'anode à l'extérieur du récipient;

   la partie de la tige entourée par le manchon étant constituée essentiellement par du cuivre et possédant une section transversale qui rend minime le gradient de température le long de la partie entourée par le manchon ; la partie de la tige qui s'étend entre le manchon et l'anode étant constituée par une matière d'une conductibilité thermique relativement faible, de façon à assurer l'établissement d'un gradient de température important dans la partie de la tige s'entendant entre le manchon et l'anode.