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Quecksilberdampfgleichrichter Die Erfindung betrifft Quecksilb.erdampfgIeichrichter
und ist auf die Vermeidung von Rückzündungen gerichtet.
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Es ist üblich, die Anoden bei Quecksilberdampfgleichrichtern mit Anodenschutzschirmen
(Anodenschutzrohren) zu versehen, die so ausgebildet sind, daß der Lichtbogen am
unteren Ende des Schutzschirmes eintritt. Es ist bereits bekanntgeworden, die Anodenschutzschirme
oberhalb der Anode oder deren Stirnfläche mit einer Öffnung (mit Ansatzrohr) zu
versehen, so daß der Raum innerhalb des Anodenschutzschirmes durch die Öffnung hindurch
ständig durch die Pumpe des Gleichrichters entlüftet werden kann. Es sollen durch
diese Maßnahme die Restgase aus dem Anodenschutzschirm und insbesondere der Umgebung
der Anode abgesaugt werden. Auch ist angegeben worden, an einer solchen Öffnung
des Anodenschutzschirmes ein Rohr anzubringen, das nach aufwärts in den Kondensationsdom
führt und der gekühlten Seitenwandung desselben mit seiner oberen, seitlich angebrachten
Öffnung gegenübersteht. Der Zweck dieser Maßnahme besteht darin, Quecksilberdampf
aus dem Anodenschutzschirm und insbesondere der Umgebung der Anode abzusaugen und
dadurch die Kondensation von Quecksilber auf der Anode zu verhindern. Beide Maßnahmen
verfolgen das Ziel, Rückzündungen zu vermeiden; beide Maßnahmen haben das Gemeinsame,
im Anodenschutzschirm bzw. durch diesen hindurch eine Gas- oder Dampfströmung zu
bewirken, und zwar in der Richtung von der (unteren) Anodenschutzschirmöfnung über
die Anode hinweg bzw. an der Anode vorbei nach oben.
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Es hat sich nun aber herausgestellt, daß neben den erwähnt-en Restgasen
und der Kondensation von Quecksilberdampf eine weitere Rückzündungsursache, deren
Beseitigung oder Verhütung besonders wichtig ist, das Vorhandensein der sogenannten
Restionen in der Nähe der Anode ist. Unter Restionen sind die positiven Ionen zu
verstehen, die nach dem jedesmaligen Aufhören, der Stromführung durch die betreffende
Anode noch in dem Raum vor der Anode vorhanden sind oder von anderen bzw. einer
anderen, gerade stromführenden Entladungsbahn in den Raum vor der gesperrten Anode
gelangen. Durch die Anwesenheit von Restionen-in dem Raum vor der Anode können offensichtlich,
wenn die Anode negativ wird, leicht Rückzündungen zustande kommen. Auf die Entfernung
dieser Restionen aus dem Raum vor den Anoden ist die Erfindung gerichtet.
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Es ist bereits vorgeschlagen worden, dieses dadurch zu erreichen,
daß ,ein Quecksilberdampfstrom,
der_ gegebenenfalls vom Strom
des inaktiven. -Dampfes abgezweigt wird, vor der Anodenstirnfläche vorbeigeblasen
wird, und zwar im wesentlichen quer zur Entladungsbahn; die Öffnung im Anodenschutzschirm
für den Eintritt dieses Dampfstrome$ -,var dabei in der Höhe der Anoden angeord,
net. Nach der Erfindung wird die Beseiti-' gung und Fernhaltung der Restionen aus
der Umgebung der Anode in besonders wirksamer Weise dadurch erreicht, daß zu einer
Durchbohrung, die, wie es an sich bekannt ist, im Anodenschutzschirm oberhalb der
Anode angebracht und nach einer gekühlten Fläche zu gelegen ist, von einer vom inaktiven
Dampf bestrichenen, unter Einwirkung der Kühlfläche stehenden Stelle aus Leitflächen
derart vorgesehen sind, daß inaktiver Dampf durch die Durchbohrung in den Schutzschirm
an der Anode vorbei nach der Lichtbogeneintrittsöffnung des Anodenschutzschirmes
geleitet wird. Die Eintrittsöffnung für den Lichtbogen liegt dabei in an sich bekannter
Weise abseits vom Wege des von der Kathode aufsteigenden inaktiven Dampfes. Der
in den Anodenschutzschirm eingeführte Dampfstrom strömt daher von oben an den Seitenflächen
der Anode vorbei, parallel zur Achse der Entladungsbahn nach unten, nach der Lichtbogeneintrittsöffnung
des Anodenschutzschirmes. Vor der Anodenstiriifläehe, aber auch. vor den Seitenflächen
der Anode werden etwa vorhandene Restionen durch die Dampfströmung fortgetrieben.
Im allgemeinen wird aber schon durch- die Richtung der Dampfströmung senkrecht nach
unten von vornherein sichergestellt, daß. Restionen nicht in , die nähere Umgebung
der Anode gelangen.
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Die Leitflächen bestehen zweckmäßig aus gegen die zentrale Kühlfläche
der Kathode zu geneigten Metallflächen, die einen zentralen Gang für den inaktiven
Dampf über der Kathode frei lassen und deren Neigung die Menge des in den - Schutzschirm
durch die Durchbohrung einströmenden Dampfes bestimmt.
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Auf diese Weise ist es möglich, mittels. der starken Strömung inaktiven
Dampfes von der Kathode her nach oben zur zentralen Kühlfläche in der gewünschten
Weise in dem Anodenschutzschirm die Gegenströmung inaktiven Dampfes zu bewirken.
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Von besonderer Wesentlichkeit: ist nun, sicherzustellen, daß. nicht
durch die von der Kathode hochsteigende Strömung aus anderen Entladungsbahnen abgesaugte
positive Ionen durch die genannte Durchbohrung gerade erst in die Umgebung der betreffenden
Anode gebracht werden.
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-Um dieses zu verhindern, werden in an sich bekannter @Veise in der
Durchbohrung bzw. in dem Rohr, das der Durchbohrung den inaktiven Dampf zuführt,
Entionisierungs-'ßÄchen vorgesehen.
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,: @bie Erfindung soll an Hand der Zeichrxhg, die eine Seite eines
'Gleichrichters 'zeigt, näher erläutert werden.
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Es bedeutet i die äußere Wand der Gleichrichterkammer, die mit einem
Wasserkühlmantel2 und einem Deckel 3 versehen ist. Durch den Deckel 3 ist die Anode
.4 geführt, die von einem Isolator 5 umgeben ist und einen Schirm 6 besitzt, der
am Deckel 3 befestigt ist. Durch den Deckel 3 führt ferner ein ringförmiger, innerer
Wasserkühlmante17, in dem das Wasser in geeigneter Weise zirkuliert. Die Quecksilberkathode
befindet sich in einer Schale 8, die an der unteren Seite .der Kammer i befestigt
ist, jedoch von ihr durch den Isolator 9 getrennt ist. Am oberen Ende des Anodenschutzschirmes
6 befindet sich nun eine Durchtrittsöffnung io, die eine Verbindung zwischen dem
Innern der Anodenkammer und der Kammer i i innerhalb des Kühlmantels 7 herstellt.
Metallflächen 12 ragen oberhalb der öffnung io in die Kammer i i hinein. Sie sind
am Kühlmantel derart befestigt, daß sie den Dampf in die Öffnung i o leiten. Zwecks
Entionisierung des Dampfes können Gitter 13 in der Durchtrittsöffnung i o angebracht
sein.
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Wie diese Ausführungsform der Erfindung zeigt, wird die beabsichtigte
Zirkulation des Quecksilberdampfes dadurch erreicht, daß die Druckdifferenz, die
zwischen der Kammer i i und der unteren Eintrittsöffnung des Anodenschutzschirmes
6 besteht, ausgenutzt wird. Der Druck des am oberen Ende des Schutzschirmes eintretenden
Quecksilberdampfes wird dadurch geregelt, daß der Dampf an der gekühlten Fläche
7 vorbeistreicht, deren Temperatur durch Regulierung des Kühlwasserflusses passend
eingestellt werden kann.
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Bevor der Dampf am oberen Ende des Schutzschirmes eintritt, wird .er
vorzugsweise über Entionisierungsflächen 13 geleitet, damit .er möglichst frei von
Ionen ist.