МЕДНЫЙ АНОД ДЛЯ МОЩНЫХ ГАЗОРАЗРЯДНЫХ ЛАМП СВЕРХВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ Советский патент 1969 года по МПК G01M3/32 

В связи с появлением в последнее время ксеноновых ламп сверхвысокого давления с короткой дугой мон:тностыо 30-50 кет потребовался анод с водяным охлаждением, который мог бы рассеивать мощность иорядка 15-20 квг с ограниченной иоверхности. Аноды большинства ксеноновых ламп с водяным охлаждением представляют собой полый цилиндр с отверстием, в которое входит подающая воду трубка. Диаметры полости и трубки, а также все зазоры растут вместе с увеличением мощности (а следовательно, и размеров) анода. Основная трудность состоит в том, что при слишком больиюй плотности теплового потока охлаждающая вода начинает кипегь на греющей ее поверхности, и образуется много пузырьков пара, уменьшающих поверхность соприкосновения воды с охлаждающимся анодом, что уменьшает охлаждающее действие воды. При еще большем тепловом потоке образуется пленочное кипение, плотная пленка пара малой теплопроводности на границе металл- вода практически прекращает теплоотвод от металла, и анод расплавляется. При выполнении анода из вольфрама, который, нагреваясь до температуры 3000°С и выше, значительную мощность отдает в виде излучения, к водяному охлаждению могут не предъявляться столь высокие требования, как в случае использования медных анодов, которые вследствие своей низкой рабочей температуры (до

1000°С) поглощают значительно больше лучистого тепла, чем вольфрамовые. Между тем, использование медных анодов вследствие их большей теплопроводности обеспечивает 5 большую стабильность мощных ксеноновых ламп сверхвысокого давления, но требует тщательного более эффективного охлаждения, чем аноды из вольфрама.

Повышение эффективности охлаждения мо0жет быть достигнуто путем уменьшения количества пузырьков пара, оседающих на охлаждаемой поверхности, и затруднения перехода к пленочному кипению. Для этого необходимо, чтобы набегающий поток воды сбивал указан5 иые пузырьки, а это, в свою очередь, легче достигнуть в том случае, когда прилегающие к поверхности пузырьки пара оказывают большое сопротивление набегающему потоку. Очевидно, прилегающие пузырьки наибольшее со0 иротивление будут оказывать в том случае, когда их сечение (диаметр 0,5-1 мм) будет примерно равно сечению трубки, по которой проходит вода, так как образующийся пузырек перекроет все сечение трубки, и вода, чтобы пройти, обязательно должна будет его сбить. Учитывая это обстоятельство, в соотвегствии с изобретением, предлагается выполнить медный анод с множеством отверстий с вставленными в них водоподводящими трубками,

лять 0,5-1,5 мм, так чтобы он не превышал диаметр пузырьков пара, образующихся при кипении воды.

На чертеже изображен предлагаемый анод, продольный разрез.

Анод представляет собой массивное медное тело }, в котором высверлено множество отверстий 2 диаметром 5-6 мм. В эти отверстия вставлены трубки 3, так чтобы зазор между концом трубки и дном отверстия, а также кольцевой зазор между трубкой и стенкой отверстия 2 составлял не более 0,5-1,5 мм. Подаваемая под давлением в трубки вода сбивает образующиеся паровые пузырьки и обеспечивает очень эффективное охлаждение анода.

Предмет изобретения

Медный анод для мощных газоразрядных ламп сверхвысокого давления, охлаждаемый водой, подаваемой по трубке, вставленной в имеющееся в аноде отверстие, и отводимой через кольцевой зазор между указанной трубкой и стенкой отверстия, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности теплового

контакта с водой охлаждаемого тела анода, в последнем имеется множество таких отверстий с вставленными в них трубками, так что зазоры между торцами трубок и дном отверстия составляют от 0,5 до 1,5 мм и не превышают

диаметра пузырьков пара, образующихся при кипении воды.