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Kühlung

Die Verlustleistung und die daraus resultierende Kolbentemperatur sind maßgebliche Faktoren die Lebensdauer einer Röhre. Zur Vermeidung thermomechanischer Spannungen im Kolben, aber auch Sockelbereich sollte eine möglichst gleichmäßige Temperaturverteilung über die gesamte Oberfläche (Gehäuse) angestrebt werden. Die im Datenblatt angegebene maximale Kolbentemperatur ist stets die Temperatur an der heißesten Stelle des Gehäuses. Wird der im Datenblatt angegebene Grenzwert der Kolbentemperatur auch nur kurzzeitig überschritten, muss mit einer Reduzierung der Lebensdauer, eventuell auch mit einer Fehlfunktion und dem sofortigen Ausfall der Röhre gerechnet werden.

Viele Verstärkerröhren, beispielsweise für den Einsatz in Radio- und Fernsehempfängern, sind häufig für Strahlungskühlung vorgesehen. Hierbei wird die entstehende Verlustwärme zum größten Teil als Wärmestrahlung abgeführt. Ein kleiner Anteil wird durch die Konstruktion, in der Hauptsache durch die Sockelstifte und andere Anschlüsse abgeleitet. Das Gerät muss entsprechend so konstruiert werden, dass eine ausreichende Wärmeableitung an die Umgebung gewährleistet ist. Abschirmungen und andere in Röhrennähe befindliche Bauteile können die Wärmeableitung erheblich beeinträchtigen. Aus diesem Grund sollten Abschrimungen nur verwendet werden, wenn diese aus störschutztechnischen Gründen unbedingt erforderlich sind. Die Einbringung von Öffnungen im unteren und oberen Teil der Abschirmung oder eine mattschwarze Außenfarbe sind zur Verbesserung der Luftzirkulation (Konvektion) von großem Vorteil.

Bei Röhren die mit hohen Betriebsspannungen betrieben werden oder die mit Gas- oder Quecksilberfüllungen ausgestattet sind, die Einhaltung der Grenztemperatur besonders wichtig. Ein Überhitzung dieser Röhren kann zu Überschlägen durch übermäßige Ionisation und Rückzündung führen, die die Röhren umgehend zerstören. Generell sollte eine möglichst niedrige Kolbentemperatur angestrebt werden, da mit einer steigenden Temperatur meist eine Verringerung der Lebensdauer der Röhre verbunden ist.

Kann eine ausreichende Wärmeabfuhr im Gerät nicht gewährleistet, so muss die Verlustleistung durch Absenkung der elektrischen Betriebsparameter reduziert werden oder durch zusätzliche Kühlung eine Überschreitung der maximal zulässigen Kolbentemperatur verhindert werden.

Die Kühlung einer Röhre wird in 6 Arten unterschieden:

Strahlungskühlung (Konvektion)

Luftkühlung (Forced air)


Wasserkühlung









Verdampfungskühlung





Siedekondensationskühlung


Kontaktkühlung (Konduction)
Wärmeableitung über die Gehäuseoberfläche durch natürliche Abstrahlung.

Zur Kühlung wird eine gezielte Luftzufuhr durch einen Ventilator oder eine spezielles Druckluftgebläse, ähnlich einem Haarföhn, verwendet.

Die Wasserkühlung enstpricht der Luftkühlung, nur dass an statt der Luft Wasser als Kühlmedium eingesetzt wird. Das normales Wasser elektrisch leitfähig ist muss für die Wasserkühlung destiliertes Wasser verwendet werden. Der Vorteil der Wasserkühlung gegenüber der Luftkühlung ist, das hiermit größere Wärmeleistungen abgeführt werden können. Aus diesem Grund wird die Wasserühlung auch häufig bei Senderöhren hoher und höchster Leistungen eingesetzt.
An statt der Wassers können auch andere Medien, wie beispielsweise Öl, eingesetzt werden. In diesen Fällen wird von eine Ölkühlung gesprochen.

Die Verdampfungskühlung funktioniert ähnlich der Wasserkühlung, nur das die Röhre dabei in ein Wasserbecken montiert ist, in dem sie durch die Verlustwärme das Wasser zum Kochen bringt. Durch die Energie, die das Wasser zum Übergang in Dampf benötigt, wird die Wärme von der Röhre aufgeführt.

Die Siedekondensationskühlung eine vor allem bei Röhren höherer Leistung eingesetzte, kombinierte Wasser-Dampf-Kühlung.

Bei der Kontaktkühlung stellt einen Sonderfall dar. Die im Röhrensystem entstehende Verlustwärme durch die elektrischen Anschlüsse von der Röhre nach Außen geleitet und über große Kontaktflächen abgeführt. Die Ableitung der Verlustwärme erfolgt damit über die elektrischen Anschlüsse der Röhre. Die elektrischen Anschlüsse können außerhalb der Röhre wiederum luft- oder wassergekühlt werden.