DE1033792B

DE1033792B - Device for evaporative cooling of electron tubes with an outer anode

Info

Publication number: DE1033792B
Application number: DEC12604A
Authority: DE
Inventors: Charles Beurtheret
Original assignee: Compagnie Francaise Thomson Houston SA
Current assignee: Compagnie Francaise Thomson Houston SA
Priority date: 1955-03-11
Filing date: 1956-02-24
Publication date: 1958-07-10

Description

Den Gegenstand der Patentanmeldung C 4399 VIIIc/21g bildet eine Vorrichtung zur Kühlung von mit äußerer Anode arbeitenden Elektronenröhren, bei der die Anode von einer an ihr in einem Behälter entlang strömenden und beim Betrieb der Röhre zwecks Abführung der erzeugten Wärme zur Verdampfung gebrachten Flüssigkeit umgeben und mit einem mit kurzen und dicken Höckern oder Rippen und dadurch begrenzten Flüssigkeitskanälen versehenen Wärmeableiter zu einem zusammen mit diesem gegenüber der sonst gebräuchlichen Dicke von Vakuumröhrenanoden eine große mittlere Dicke aufweisenden Gesamtkörper vereinigt sowie von einem das flüssige Kühlmittel enthaltenden Mantel umschlossen ist.The subject of patent application C 4399 VIIIc / 21g forms a device for cooling Electron tubes working with an external anode, in which the anode of one along it in a container flowing and during operation of the tube for the purpose of dissipating the generated heat for evaporation brought liquid and surrounded with a with short and thick humps or ribs and thereby limited liquid channels provided heat sink to a together with this opposite the otherwise customary thickness of vacuum tube anodes having a large mean thickness overall body is combined and enclosed by a jacket containing the liquid coolant.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, bei dieser Anoden-Siedekühlvorrichtung den kurzen und dicken Erhöhungen des mit der Anode zu einem Gesamtkörper größerer mittlerer Dicke vereinigten Wärmeabieiters eine Form zu geben, welche diesem nicht nur eine hohe Wärmeübertragungsfähigkeit sichert, sondern gleichzeitig auch die Herstellung und Bearbeitung des Wärmeabieiters vereinfacht und damit die Fertigungskosten der Anode verringert. Diesen beiden Forderungen wird erfindungsgemäß dadurch genügt, daß die Anode lediglich mit zu ihrer Achse konzentrischen, in der Achsrichtung aufeinanderfolgenden Kanälen versehen ist, die durch Ringrippen mit einem dreieckigen oder angenähert dreieckigen radialen Querschnitt begrenzt sind, der in die zylindrische Anodenwand mit einer breiten Basisfläche übergeht und von dem in der Kühlmittelströmungsrichtung unteren Basisende aus eine schräg ansteigende und vom oberen Basisende aus eine zur Anodenachse senkrechte oder ungefähr senkrechte Seite aufweist.The invention is now based on the object in this anode boiling cooling device the short and thick elevations of the united with the anode to form an overall body of greater average thickness To give heat dissipator a shape which not only gives it a high heat transfer capability secures, but at the same time also simplifies the manufacture and processing of the heat sink and thus reduces the manufacturing cost of the anode. According to the invention, these two requirements are thereby met It is sufficient that the anode is only concentric to its axis and successive in the axial direction Channels is provided by annular ribs with a triangular or approximately triangular radial cross-section are limited in the cylindrical anode wall with a broad base area passes over and from the lower base end in the coolant flow direction an obliquely rising one and has a side perpendicular or approximately perpendicular to the anode axis from the upper base end.

Auf diese Weise entsteht eine Ausführungsform der Anode, die sich in einem die Massenfertigung ermöglichenden, verbilligten Verfahren durch wenig Fräsarbeit oder lediglich durch Guß in einem Stück mit dem Wärmeableiter herstellen läßt und doch eine durchaus befriedigende Siedekühlung der Außenanode einer Elektronenröhre gewährleistet. Die breite Grundfläche der Ringrippen ergibt einen raschen und bequemen Wärmeübergang von der Zylinderwand der heißen Anode und verhindert eine örtliche Überhitzung auch der dünnsten Teile der ganzen Anodenmasse am Boden der Kanäle durch Vergleichmäßigung der Wärmeströmung zwischen der Innen- und der Außenfläche der Anode, während der schräge Anstieg der in der Strömungsrichtung des Kühlmittels unteren Seitenfläche der dicken Ringrippen die sich am Rippenfuß bildenden Dampfbläschen schnell aufwärts und radial nach außen leitet und so ihrer Vereinigung zu einem zusammenhängenden Dampfhäutchen vorbeugt und die obere Rippenseitenfläche durch den von ihr Vorrichtung zur VerdampfungskühlungIn this way, an embodiment of the anode is created that can be used in a mass production cheaper processes with little milling work or just by casting in one piece can be produced with the heat sink and yet a completely satisfactory evaporative cooling of the outer anode an electron tube guaranteed. The wide base of the ring ribs results in a quick and comfortable Heat transfer from the cylinder wall of the hot anode and prevents local overheating even the thinnest parts of the whole anode mass at the bottom of the channels by equalization the heat flow between the inner and outer surfaces of the anode, during the inclined rise the side surface of the thick annular ribs which is lower in the flow direction of the coolant and which is located at the rib base forming vapor bubbles quickly upwards and radially outwards and thus to their union a coherent steam membrane and the upper side of the ribs through that of it Device for evaporative cooling

von Elektronenröhrenof electron tubes

mit äußerer Anodewith external anode

Zusatz zur Patentanmeldung C 4390 VIIIc /21 gAddition to patent application C 4390 VIIIc / 21 g

ίο Anmelder:ίο applicant:

Compagnie Frangaise Thomson-Houston, ParisCompagnie Frangaise Thomson-Houston, Paris

Vertreter: Dipl.-Ing. C. elemente, Patentanwalt, Deggendorf, Krankenhausstr. 26Representative: Dipl.-Ing. C. elements, patent attorney, Deggendorf, Krankenhausstr. 26th

Beanspruchte Priorität: Frankreich vom 11. März 1955Claimed priority: France of March 11, 1955

Charles Beurtheret, St.-Germain en Laye (Frankreich), ist als Erfinder genannt wordenCharles Beurtheret, St.-Germain en Laye (France), has been named as the inventor

mit der anschließenden schrägen Rippenfläche gebildeten großen Winkel das dauernde freie Nachströmen von Wasser nach dem Kanalboden hin ermöglicht. Diese Eigenschaften machen die Anodenkühlvorrichtung nach der Erfindung nicht nur für Hochleistungsröhren, sondern auch für Elektronenröhren mit geringerer Leistung sowohl in technischer wie in wirtschaftlicher Hinsicht vorteilhaft geeignet. Die Zeichnung veranschaulicht eine erfindungsgemäß ausgestaltete Außenanode für Elektronenröhren beispielsweise in einer Ausführungsform halb im Längsschnitt und halb in Ansicht.with the subsequent inclined rib surface, the large angle formed the permanent free flow of water towards the canal floor. These properties make the anode cooler according to the invention not only for high-performance tubes, but also for electron tubes with lower performance both technically and economically suitable. The drawing illustrates an external anode designed according to the invention for electron tubes for example in one embodiment half in longitudinal section and half in view.

Gemäß der Zeichnung geht die an ihrer Innenfläche zylindrische Anode 1 an ihrer Außenfläche in mit ihr aus Metall hoher thermischer Leitfähigkeit bestehende, zu ihrer Achse konzentrische und in der Achsrichtung aufeinanderfolgendemassive kreisringförmige Rippen 4 über. Der äußere Durchmesser der Ringrippen 4 kann von dem gewölbten geschlossenen Boden der Anode 1 nach deren offenem Ende hin bei praktisch gleichbleibendem Innendurchmesser zunehmen, um bei den dem Flüssigkeitsspiegel des umschließenden Kühlmittelbehälters benachbarten Ringrippen 4 eine größere Umfangslänge und damit eine größere thermische Nutzfläche zu erzielen, wodurch sich eine kegelstumpfförmige Hüllfläche für die Gesamtheit der Ringrippen ergibt.According to the drawing, the anode 1, which is cylindrical on its inner surface, goes along with it on its outer surface made of metal of high thermal conductivity, concentric to its axis and in the axial direction successive solid circular ribs 4 over. The outer diameter of the annular ribs 4 can from the curved closed bottom of the anode 1 to its open end with practically the same Internal diameter increase by the liquid level of the surrounding coolant container adjacent annular ribs 4 a greater circumferential length and thus a greater thermal To achieve useful area, creating a frustoconical envelope surface for the entirety of the Ring ribs results.

809 560/376809 560/376

Der radiale Querschnitt der Ringrippen 4 hat die Form eines Dreiecks, das eine zur Anodenachse senkrechte oder ungefähr senkrechte obere und eine dazu schräge untere Seite aufweist und in die zylindrische Anodenwand 1 mit einer einen wirksamen thermischen Anschluß an diese gewährleistenden breiten Basisseite übergeht. Diese Rippen 4 können auf der Drehbank aus einem ungerippten, gleichzeitig auch die Anode 1 darstellenden Vollkörper herausgearbeitet oder zusammen mit der Anode 1 in einem Stück ge- ίο gössen sein.The radial cross section of the annular ribs 4 has the shape of a triangle, the one perpendicular to the anode axis or approximately perpendicular upper and an inclined lower side and into the cylindrical Anode wall 1 with an effective thermal connection to this ensuring wide base side transforms. These ribs 4 can be made on the lathe from a non-ribbed, at the same time also the Solid body representing the anode 1 worked out or made in one piece together with the anode 1 be poured.

Der Übergang der zur Anodenachse schrägen Seitenfläche der einzelnen Ringrippen nach der zur Anodenachse senkrechten Seitenfläche der jeweils darunterliegenden nächsten Ringrippe erfolgt zweckmäßig über eine kurze Abrundung, die den von den Rippen begrenzten Ringkanälen einen Boden gibt. Am offenen oberen Ende kann die Anode fest mit einem sich kegelig erweiternden Halsteil 16 verbunden sein, mit dem sie auf den Rand des sie umschließenden Flüssigkeitsbehälters aufsetzbar ist.The transition from the side surface of the individual ring ribs, which is inclined to the anode axis, to the Anode axis vertical side surface of the next underlying ring rib is expedient a short rounding that gives the ring channels delimited by the ribs a bottom. At the open upper end, the anode can be firmly connected to a conically widening neck part 16, with which it can be placed on the edge of the liquid container surrounding it.

Claims

Patent claims:

1. Device for evaporative cooling of electron tubes with external anode with the help one with this united, with short massive approaches and thus limited channels trained heat dissipator according to patent application C 4399 VIIIc / 21g, characterized in that that the anode (1) only with concentric to its axis, successive in the axial direction Channels is provided, which are approximated by annular ribs (4) with a triangular or triangular radial cross-section are limited in the cylindrical anode wall (1) with a broad base side and from the lower base end in the coolant flow direction from an obliquely rising and from the upper base end a perpendicular to the anode axis or has approximately vertical side.

2. Device according to claim 1, characterized in that that the outer diameter of the annular ribs (4) starts from the lower anode end in the direction of flow of the coolant increase with practically the same inner diameter.

Considered publications:

British Patent Nos. 706 209, 651 551;

Print: "Les Vapotrons" by the company

FranQaise Thomson Houston, in particular Section 2, received by the German Patent Office on December 22nd, 51.

1 sheet of drawings