專利名稱：矩陣等壓式絕緣水冷電阻器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于絕緣水冷電阻器領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的絕緣水冷電阻器，一是采用內(nèi)層為絕緣油冷卻加外層水冷卻的雙冷式電阻 器；二是在絕緣瓷管外壁制電阻膜、內(nèi)孔通水冷卻的瓷管內(nèi)冷式電阻器；三是將電阻絲穿 入金屬管，在絲與管之間填充絕緣物，將金屬管浸入水中進(jìn)行冷卻。雙冷式電阻器的內(nèi)層冷卻液是油，油的冷卻效果比水差，且雙層冷卻的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、 體積大；瓷管內(nèi)冷式電阻器的管壁要承受水的壓力，管壁要有足夠的厚度，管壁越厚熱阻 越大，傳熱效率將大大下降，要達(dá)到預(yù)計(jì)的功率就得增大體積，同時(shí)瓷管與瓷管之間要有間 距才能安裝，這進(jìn)一步導(dǎo)致體積增大。金屬管冷卻電阻器需要外加冷卻水路，結(jié)構(gòu)復(fù)雜體積大，該結(jié)構(gòu)主要當(dāng)加熱器用。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述方案中存在的問題與缺陷，本發(fā)明提供了一種矩陣等壓式絕緣水冷電 阻器及其制作方法。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明所涉及的是一種矩陣等壓式絕緣水冷電阻器，主要包括一個(gè)多層電阻芯 片，密封圈、內(nèi)水腔框、外水腔框、外電極、分流箱、集水箱。采用矩陣等壓多腔結(jié)構(gòu)，各列的 腔體數(shù)(行數(shù))相等，在同列相鄰兩個(gè)腔之間由多層電阻芯片隔開，由于共用分流箱和集 水箱，各列各行的腔內(nèi)壓力相等，相鄰兩個(gè)腔之間的多層電阻芯片的兩個(gè)工作面沒有壓力 差，多層電阻芯片可以做得很薄。多層電阻芯片的結(jié)構(gòu)是一片絕緣瓷片，厚度為0.3mm 3mm ；兩片電阻瓷片，電阻瓷片所用基片的氧化鋁含量大于80%，厚度為0. 3mm 3mm (根據(jù) 最高工作電壓來定，電壓越高，瓷片越厚)；在2片電阻瓷片的電阻膜上涂一層彈性樹脂，2 片電阻瓷片的電阻膜相對(duì)，中間放一片絕緣瓷片，將三片瓷片粘接在一起，組成多層電阻芯 片；多層電阻芯片有3大優(yōu)點(diǎn)1)多層電阻芯片很薄，所占空間很??；2)電阻芯片所用的 基片是導(dǎo)熱效率很高、厚度很小的氧化鋁瓷片(氧化鋁含量>80%)。在多層電阻芯片的 兩個(gè)外表面通水時(shí)，由于電阻基片很薄，氧化鋁含量很高，表面積也大，電阻膜產(chǎn)生的熱量 可以很快通過基片傳導(dǎo)給水，水流將熱量帶走；3)多層電阻芯片的電阻基片的一面是電阻 膜，另一面是白瓷面，裝配后水腔框和多層電阻芯片組成完整的水腔，水腔中的水只能和密 封圈內(nèi)的白瓷面接觸，從而保證了水和電阻膜之間的絕緣。通過矩陣等壓組裝，可以方便獲 得矩陣等壓式絕緣水冷電阻器，電阻體內(nèi)沒有無用的空間，在保證絕緣的前提下，用很小的 體積獲得很大的功率。所述絕緣式等壓多腔多層電阻器制作方法1.制作帶內(nèi)電極瓷片在薄瓷片一面的兩端印刷電極漿料，經(jīng)燒結(jié)成為內(nèi)電極；
2.制作帶電阻膜瓷片在帶內(nèi)電極瓷片兩電極之間印刷電阻漿料，電阻漿料要和 內(nèi)電極搭接上，經(jīng)燒結(jié)成為電阻膜；3.制作電阻瓷片在帶電阻膜瓷片表面印刷介質(zhì)漿料，經(jīng)燒結(jié)成為電阻膜保護(hù) 層；4.制作帶連接線電阻瓷片在電阻瓷片的兩內(nèi)電極上各焊接一根銅線，做為內(nèi)電 極和外電極的連接線；5.制作多層電阻芯片在2片帶連接線電阻瓷片的電阻膜上涂一層彈性樹脂，2片 帶連接線電阻瓷片的電阻膜相對(duì)，中間放一片絕緣瓷片，將三者粘接在一起烘干；6.制作外水腔框用工程塑料加工成如下的框框的下端有進(jìn)水孔，上端有出水 孔，框的一個(gè)側(cè)面為平面，另一側(cè)面的中部凹進(jìn)，凹進(jìn)部位的下部有一塊均流板，四周為平 面，在平面上開有密封槽，密封槽的外圍有和平面垂直的安裝孔；7.制作內(nèi)水腔框用工程塑料加工成如下的框框的下端有進(jìn)水口，上端有出水 口，框的中部鏤空，鏤空部位的下部有一塊均流板，鏤空剩下的兩端面為平面，在每一平面 上各開有一條密封槽，密封槽的外圍有和平面垂直的安裝孔；8.制作多腔水冷電阻體兩個(gè)水腔框之間放一多層電阻芯片，水腔框和多層電阻 芯片之間有密封圈密封，最外側(cè)的兩邊放外水腔框，中間放內(nèi)水腔框。根據(jù)功率的大小，多 層電阻芯片的數(shù)量可以從1到n(最好從10 30之間選擇)，水腔框數(shù)量=(單列多層電 阻芯片數(shù)量_2) +2+2，用拉桿將水腔框和多層電阻芯片拉緊；9.制作分流箱用不銹鋼制作水箱，水箱的側(cè)面或底面開1個(gè)大口徑的進(jìn)水口，頂 面為一個(gè)平面，在該平面上開有N個(gè)小口徑的出水口 ；10.制作集水箱用不銹鋼制作水箱，水箱的底面為一個(gè)平面，在該平面上開有N 個(gè)中口徑的進(jìn)水口，水箱的側(cè)面或頂面開1個(gè)大口徑的出水口 ；11.組裝矩陣等壓式絕緣水冷電阻器分流箱在下，集水箱在上，中間放置多腔冷 卻電阻體，在分流箱和多腔冷卻電阻體之間、集水箱和多腔冷卻電阻體之間均有密封圈密 封，用拉桿將三者拉緊；將帶連接線電阻瓷片的連接線接到外電極上；電壓加到兩個(gè)外接 電極上，冷卻水從分流箱的進(jìn)水口流進(jìn)，分成N路流經(jīng)多腔冷卻電阻體的N個(gè)水腔，N路水 匯集到集水箱，從集水箱的出水口流出，將多層電阻芯片的熱量帶走。本發(fā)明的有益效果是多層電阻芯片的兩面沒有水壓差，可以做的很薄，極大地減 小了熱阻，提高了散熱效率，縮小了體積；電阻膜和水之間有絕緣瓷片隔開，保證了電絕緣； 采用矩陣組裝，多腔冷卻電阻體內(nèi)沒有無用的空間，極大的縮小了體積。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。圖1是帶內(nèi)電極瓷片示意圖。圖2是帶電阻膜瓷片示意圖。圖3是帶介質(zhì)電阻瓷片示意圖。圖4是帶連接線電阻瓷片示意圖。圖5是多層電阻芯片示意圖。圖6是外水腔框示意圖。
圖7是內(nèi)水腔框示意圖。圖8是等壓多腔冷卻電阻體示意圖。圖9是分流箱示意圖。圖10是集水箱示意圖。圖11是矩陣等壓式絕緣水冷電阻器示意圖。圖中1代表瓷片；2代表內(nèi)電極；3代表電阻膜；4代表連接線；5代表絕緣瓷片； 6代表凹陷平面；7代表原平面；8代表密封槽；9代表和原平面垂直的安裝孔；10代表出水 孔；11代表均流板；12代表進(jìn)水孔；13代表矩形孔；14代表集水箱；15代表等壓多腔冷卻 電阻體；16代表分流箱；17代表拉桿；18代表外電極；
具體實(shí)施例方式1.在圖1帶電極瓷片的瓷片1表面滾印電極漿料，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)成有內(nèi)電極2。2.在圖1帶電極瓷片表面滾印電阻漿料，電阻漿料要和兩端的內(nèi)電極2搭接上，經(jīng) 高溫?zé)Y(jié)成有電阻膜3的圖2帶電阻膜瓷片；3.在圖2帶電阻膜瓷片表面滾印介質(zhì)漿料，經(jīng)高溫?zé)Y(jié)成有介質(zhì)保護(hù)層4的圖3 帶介質(zhì)電阻瓷片。4.在圖3帶介質(zhì)電阻瓷片的2個(gè)內(nèi)電極2上焊接金屬連接線4，形成有連接線的 圖4帶連接線電阻瓷片。5.在2片圖4帶連接線電阻瓷片的電阻膜上涂一層彈性樹脂，電阻膜相對(duì)，中間放 一片絕緣瓷片5，將三者粘接在一起烘干形成圖5多層電阻芯片。6.用工程塑料注塑成圖6外水腔框，框的下端有進(jìn)水孔12，上端有出水孔10，框的 一個(gè)側(cè)面為平面，另一側(cè)面有凹陷平面6，凹陷平面6數(shù)量等于列數(shù)，在每一凹陷平面的下 部有一塊均流板11，每一凹陷平面6四周為原平面7，在原平面7上圍繞每一凹陷平面6開 一圈密封槽8，在每圈密封槽8的外圍有和原平面7垂直的安裝孔9。7.用工程塑料注塑成圖7內(nèi)水腔框，框的下端有進(jìn)水孔12，上端有出水孔10，框的 平面鏤空出矩形孔13，矩形孔13的數(shù)量等于列數(shù)，在每個(gè)矩形孔13的下部有一塊均流板 11，每個(gè)矩形孔13的四周為原平面7，在原平面7上圍繞每個(gè)矩形孔13開一圈密封槽8，在 每圈密封槽8的外圍有和原平面7垂直的安裝孔9。8.制作等壓多腔冷卻電阻體15 在同列相鄰的兩個(gè)水腔框之間放置兩個(gè)密封圈， 兩個(gè)密封圈之間放置一片圖5多層電阻芯片，最外兩側(cè)的水腔框?yàn)閳D6外水腔框，兩個(gè)圖6 外水腔框之間的水腔框?yàn)閳D7內(nèi)水腔框，用拉桿將圖6外水腔框、圖7內(nèi)水腔框、圖5多層 電阻芯片和密封圈8拉緊。9.用不銹鋼板加工成分流箱16，分流箱16的側(cè)面(或底面)開1個(gè)大口徑的進(jìn) 水口，頂面開N個(gè)小口徑的出水口。10.用不銹鋼板加工成集水箱14，集水箱14的底面開N個(gè)中口徑的進(jìn)水口，頂面 (或側(cè)面)開1個(gè)大口徑的出水口。11.組裝圖11矩陣等壓式絕緣水冷電阻器分流箱16在下，集水箱14在上，中間 放置圖8等壓多腔冷卻電阻體，在分流箱16和等壓多腔冷卻電阻體15之間、集水箱14和 等壓多腔冷卻電阻體15之間均有密封圈密封，用拉桿17將三者拉緊；將圖4帶連接線電阻瓷片的連接線4接到外電極18上；電壓加到兩個(gè)外電極18上，冷卻水從分流箱16的進(jìn)水 口流進(jìn)，流入等壓多腔冷卻電阻體15，匯集到集水箱14，從集水箱14的出水口流出，將圖5 多層電阻芯片的熱量帶走。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明所涉及的是一種矩陣等壓式絕緣水冷電阻器，其底部為分流箱，中部為等壓 多腔冷卻電阻體，上部為集水箱，各部分之間有密封圈密封，水從分流箱進(jìn)水口流進(jìn)，分成 N路流經(jīng)多腔冷卻電阻體的N個(gè)腔體，N路水匯集到集水箱，最后從出水口流出，其特征是 所述矩陣等壓式絕緣水冷電阻器采用多行多列的多水腔結(jié)構(gòu)，各水腔由水腔框、密封圈、多 層電阻芯片組成，共用分流箱和集水箱，所述的多層電阻芯片為3層結(jié)構(gòu)，中間層為絕緣基 片，外層為電阻芯片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的矩陣等壓式絕緣水冷電阻器，其特征是所述的多行多列的 多水腔結(jié)構(gòu)中各列的水腔數(shù)(行數(shù))相等，水腔由水腔框、密封圈、多層電阻芯片組成，同列 相鄰的兩個(gè)水腔框之間放置兩個(gè)密封圈，兩個(gè)密封圈之間放置一片多層電阻芯片，最外兩 側(cè)為外水腔框，兩外水腔框之間為內(nèi)水腔框。在同列相鄰的兩個(gè)水腔框之間放置2條密封 圈，2條密封圈之間放一個(gè)多層電阻芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的矩陣等壓式絕緣水冷電阻器，其特征是所述的水腔框?yàn)榻^ 緣框，同行不同列的水腔框做成一體，水腔框分外水腔框和內(nèi)水腔框，所有水腔框等高，上 下端面為平面，該平面通過密封圈和分流箱、集水箱密封。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的矩陣等壓式絕緣水冷電阻器，其特征是所述的外水腔框的 下端面開有進(jìn)水孔，上端面開有出水口，外水腔框的一個(gè)側(cè)面為平面，另一側(cè)面有凹陷平 面，凹陷平面數(shù)量等于列數(shù)，在每一凹陷平面的下部有一塊均流板，每一凹陷平面四周為原 平面，在原平面上圍繞每一凹陷平面開一圈密封槽，在每圈密封槽的外圍有和原平面垂直 的安裝孔。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的矩陣等壓式絕緣水冷電阻器，其特征是所述的內(nèi)水腔框的 下端面開有進(jìn)水孔，上端面開有出水口，內(nèi)水腔框的平面鏤空出矩形孔，矩形孔的數(shù)量等于 列數(shù)，在每個(gè)矩形孔的下部有一塊均流板，每個(gè)矩形孔的四周為原平面，在原平面上圍繞每 個(gè)矩形孔開一圈密封槽，在每圈密封槽的外圍有和原平面垂直的安裝孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的矩陣等壓式絕緣水冷電阻器，其特征是所述的電阻芯片為3 層結(jié)構(gòu)，中間層為絕緣瓷片，厚度0. 3mm 3mm，兩側(cè)為電阻瓷片，電阻瓷片所用的基片為厚 度0. 3mm 3mm、導(dǎo)熱性絕緣性良好、氧化鋁含量> 80%的瓷片，瓷片的一個(gè)平面附有電阻 膜，該面和中間層的絕緣瓷片相貼，基瓷片的另一平面為絕緣平面，該面通過密封圈和水腔 框組成水腔，絕緣平面和水直接接觸。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種絕緣水冷電阻器及其制作方法，提供了一種熱阻小，散熱效率高，體積小的矩陣等壓式絕緣水冷電阻器。其底部為分流箱，中部為等壓多腔冷卻電阻體，上部為集水箱，各部分之間有密封圈密封，水從分流箱進(jìn)水口流進(jìn)，分成N路流經(jīng)多腔冷卻電阻體的N個(gè)腔體，N路水匯集到集水箱，最后從出水口流出。所述矩陣等壓式絕緣水冷電阻器采用多行多列的多水腔結(jié)構(gòu)，各水腔由水腔框、密封圈、多層電阻芯片組成，共用分流箱和集水箱，所述的多層電阻芯片為3層結(jié)構(gòu)，中間層為絕緣基片，外層為電阻芯片。該發(fā)明多層電阻芯片的兩面沒有水壓差，可以做的很薄，極大地減小了熱阻，提高了散熱效率，縮小了體積；電阻膜和水之間有絕緣瓷片隔開，保證了電絕緣；采用矩陣組裝，多腔冷卻電阻體內(nèi)沒有無用的空間，極大的縮小了體積。
文檔編號(hào)H01C7/00GK102117689SQ20101016856
公開日2011年7月6日 申請(qǐng)日期2010年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月11日
發(fā)明者侯鵬, 周向輝, 張文輝, 張鈴, 李本德, 李燕毅, 滕牧, 牛雙妹, 趙然, 馬利媛 申請(qǐng)人:北京七一八友晟電子有限公司