CN101930848B

CN101930848B - 一种双重冷却式电容器

Info

Publication number: CN101930848B
Application number: CN2009100404381A
Authority: CN
Inventors: 孔星; 尤枝辉
Original assignee: FOSHAN SHUNDE CHUANG GE ELECTRONIC INDUSTRY Co Ltd
Current assignee: FOSHAN SHUNDE CHUANG GE ELECTRONIC INDUSTRY Co Ltd
Priority date: 2009-06-22
Filing date: 2009-06-22
Publication date: 2012-05-23
Anticipated expiration: 2029-06-22
Also published as: CN101930848A

Abstract

本发明公开了一种双重冷却式电容器，包括电容器芯子组及其芯子组引出端，还包括兼作外壳的低磁导率金属块，低磁导率金属块上开设有芯子组容置区间，芯子组容置区间内安装有电容器芯子组，电容器芯子组包括至少两个独立卷绕的电容器芯子，相邻的两个电容器芯子端子之间设置有导电散热层连接，以使电容器芯子组内的电容器芯子之间构成外部串联连接，且导电散热层与低磁导率金属块接触，使低磁导率金属块兼作外壳散热的同时，其内部的电容器芯子端子通过导电散热层将热量传递给低磁导率金属块散热，电容器芯子组的芯子组引出端延伸出低磁导率金属块表面，且芯子组引出端与低磁导率金属块之间设置有绝缘层。该电容器具有结构简单、款式新颖、电容器芯子散热效果佳，更适用于在大电流的感应加热设备上使用的优点。

Description

一种双重冷却式电容器

技术领域

本发明涉及电容器技术领域，尤其是一种用于大电流感应加热设备上的谐振电容。

背景技术

在感应加热设备中作谐振用的电容，其主要特点是，要求电流大、频率高，低损耗，低电感，散热快。

常用的感应加热电容以聚丙烯薄膜作介质，以铝箔或者以双面蒸镀有金属层的金属化膜为电极，经卷绕成电容芯子，再以紫铜端子引出；通过间接水冷冷却紫铜端子，从而达到冷却芯子的目的；该结构的电容器，可满足一般感应加热设备的要求，但是，对于要求更高的感应设备，许多电容器由于导热效率的限制，从而发热严重进而失效,或者根本就无法满足这种高频、大电流的应用场合。

为此，本发明人在较早前，提出了一份中国实用新型专利号：200820046256.6，授权公告号：CN201174319；名称为“双重冷却式高频感应加热电容器”；该结构的电容器，通过引出端冷却水通道，间接水冷冷却芯子引出端，同时通过在壳体内增设低磁导率金属块，大大地加快了电容器芯子的导热速度，使热量及时被散走，这种双重冷却的散热方式，有利于提高电容器的整体散热效果。

然而，上述结构的电容器，仍存在以下不足之处：（1）由于该电容器在壳体内增设有低磁导率金属块，并通过在壳体上设置引出端冷却水通道，使电容器通过低磁导率金属块、引出端冷却水通道和壳体三者散热，其整个结构复杂，而且散热效果不佳；（2）由于电容器应用在频率高、电流大等加热设备中，为满足使用要求，低磁导率金属块的芯子容置孔内仅设置一个大容值的电容器芯子，即：每个大容值的电容器芯子采用内串（卷绕）结构，该结构不利于电容器芯子内部的散热，而且，受其使用场合影响，电容器芯子在工作的同时，其内部产生的热量不能及时被散走，会影响其工作的稳定性，长期使用，甚至会影响电容器的使用寿命。

发明内容

本发明目的在于解决现有技术中存在的不足，而提供一种结构简单、款式新颖、电容器芯子散热效果佳，更适用于在大电流的感应加热设备上使用。

本发明的目的是这样实现的：

一种双重冷却式电容器，包括电容器芯子组及其芯子组引出端，还包括兼作外壳的低磁导率金属块，低磁导率金属块上开设有芯子组容置区间，所述芯子组容置区间内安装有电容器芯子组，电容器芯子组包括至少两个独立卷绕的电容器芯子，相邻的两个电容器芯子端子之间设置有导电散热层连接，以使电容器芯子组内的电容器芯子之间构成外部串联连接，且导电散热层与低磁导率金属块接触，使低磁导率金属块兼作外壳散热的同时，其内部的电容器芯子端子通过导电散热层将热量传递给低磁导率金属块散热，所述电容器芯子组的芯子组引出端延伸出低磁导率金属块表面，且芯子组引出端与低磁导率金属块之间设置有绝缘层。该结构的电容器，将原来一个采用内串（卷绕）结构的大容量电容器芯子，改为由至少两个采用外串结构的电容器芯子构成大容量的电容器芯子组，即：改变了芯子结构，外串结构的电容器芯子组，更有利于加快其散热速度，提高散热效果；再有，此款电容器，将设于芯子组容置区间内的电容器芯子端子通过导电散热层与兼作外壳的低磁导率金属块连接，使低磁导率金属块兼作外壳散热的同时，其内部的电容器芯子端子通过导电散热层将热量传递给低磁导率金属块散热，以实现电容器双重冷却的作用，在节省了壳体（外壳）、灌封介质设置的同时，明显能提高整体散热效果，使电容器更适用于在大电流的感应加热设备上使用。

本发明的目的还可以采用以下技术措施解决：

为了进一步提高其散热的效果，所述低磁导率金属块上可以设置有冷却水通道，通过冷却水通道将低磁导率金属块上的热量带走。

所述导电散热层可以是一块金属片，金属片的两个端面分别连接相邻的两个电容器芯子端子，且金属片与低磁导率金属块连接；金属片的设置，既可以保证电容器芯子组内的电容器芯子之间外部串联的结构，又可以通过金属片与兼作外壳的低磁导率金属块连接，使低磁导率金属块兼作外壳散热的同时，其内部的电容器芯子端子通过金属片将热量传递给低磁导率金属块散热，以实现电容器双重冷却的作用。

所述导电散热层也可以是两块金属片，两块金属片的外端面分别连接相邻的两个电容器芯子端子，其内端面相互连接紧贴，且两块金属片与低磁导率金属块连接；其作用与上述的一块金属片设置相同。

所述金属片可以是由铜、或导电膜、或铝材料制成的、并具有低导磁率、良好散热效果及优良导电能力的金属薄片，金属薄片与对应的电容器芯子端子焊接固定。

所述导电散热层也可以是喷涂在相邻的两个电容器芯子端子之间的金属喷涂层，且金属喷涂层与低磁导率金属块相连接；金属喷涂层同样起到外部串联连接两个电容器芯子，以及将热量传递给低磁导率金属块散热的作用。

作为每个独立的电容器芯子的具体实施，它是由电容器极板和薄膜介质卷绕而成，电容器极板是铝箔、或铜箔、或金属化膜。

为了满足不同使用场合（容量）的需要，所述低磁导率金属块上设置有多个独立的芯子组容置区间，每一个芯子组容置区间内安装有至少两个由导电散热层连接其相邻端子的电容器芯子，以使其构成串联连接的电容器芯子组；且各个电容器芯子组之间由于其导电散热层共同连接低磁导率金属块，因此，各个电容器芯子组之间构成并联设置。

作为更具体的实施，所述低磁导率金属块包括上、下两块低磁导率金属块，每块低磁导率金属块上开有多个独立的容置腔，上、下两块低磁导率金属块对合连接，以使它们对应位置的上下容置腔共同构成多个的芯子组容置区间。

本发明的有益效果是：

（1）本发明的双重冷却式电容器，将原来一个采用内串（卷绕）结构的大容量电容器芯子，改为由至少两个采用外串结构的电容器芯子构成大容量的电容器芯子组，即：改变了芯子结构，外串结构的电容器芯子组，更有利于加快其散热速度，提高散热效果；

（2）此款电容器，将设于芯子组容置区间内的电容器芯子端子通过导电散热层与兼作外壳的低磁导率金属块连接，使低磁导率金属块兼作外壳散热的同时，其内部的电容器芯子端子通过导电散热层将热量传递给低磁导率金属块散热，以实现电容器双重冷却的作用，在节省了壳体（外壳）、灌封介质设置的同时，明显能提高整体散热效果，使电容器更适用于在大电流的感应加热设备上使用；

（3）本发明的双重冷却式电容器，还通过在低磁导率金属块上增设冷却水通道，通过冷却水通道将低磁导率金属块上的热量带走，以提高其整体的散热效率。

附图说明

图1是本发明双重冷却式电容器的结构示意图；

图2是图1双重冷却式电容器的剖视图；

图3是图2电容器的低磁导率金属块示意图；

图4双重冷却式电容器的电容器芯子卷绕状态示意图；

图5是图4的电容器芯子A-A向剖视图；

图6是本发明双重冷却式电容器另一实施例的示意图；

图7是本发明双重冷却式电容器增加了冷却水通道后的示意图；

图8是本实用新型电容器的低磁导率金属块上设置有冷却水通道的示意图。

具体实施方式

实施例一：如图1至图3所示，一种双重冷却式电容器，包括电容器芯子组1及其芯子组引出端2，还包括兼作外壳的低磁导率金属块3，低磁导率金属块3上开设有芯子组容置区间4，所述芯子组容置区间4内安装有电容器芯子组1，电容器芯子组1包括至少两个独立卷绕的电容器芯子101，相邻的两个电容器芯子端子101-1之间设置有导电散热层5连接，以使电容器芯子组1内的电容器芯子101之间构成外部串联连接，且导电散热层5与低磁导率金属块3接触，使低磁导率金属块3兼作外壳散热的同时，其内部的电容器芯子端子101-1通过导电散热层5将热量传递给低磁导率金属块3散热，所述电容器芯子组1的芯子组引出端2延伸出低磁导率金属块3表面，且芯子组引出端2与低磁导率金属块3之间设置有绝缘层8；其中，所述导电散热层5是一块金属片51，金属片51是由铜、或导电膜、或铝材料制成的、并具有低导磁率、良好散热效果及优良导电能力的金属薄片，金属薄片与对应的电容器芯子端子101-1焊接固定，金属片51的两个端面分别连接相邻的两个电容器芯子端子101-1，且金属片51与低磁导率金属块3连接，见图2所示。

本实施例中，所述低磁导率金属块3上设置有多个独立的芯子组容置区间4，见图2和图3所示，每一个芯子组容置区间4内安装有至少两个由导电散热层5连接其相邻端子101-1的电容器芯子101，以使其构成串联连接的电容器芯子组1；且所述低磁导率金属块3包括上、下两块低磁导率金属块301、302，每块低磁导率金属块301、302上开有多个独立的容置腔6，上、下两块低磁导率金属块301、302对合连接，以使它们对应位置的上下容置腔6共同构成多个的芯子组容置区间4。

所述每个独立的电容器芯子101由电容器极板101a和薄膜介质101b卷绕而成，电容器极板101a是铝箔、或铜箔、或金属化膜，见图4和图5所示。

实施例二：如图6所示，其结构与上述实施例一相似，不同点仅为，导电散热层5是两块金属片52、53，两块金属片52、53的外端面分别连接相邻的两个电容器芯子端子101-1，其内端面相互连接紧贴，且两块金属片52、53与低磁导率金属块3连接。

实施例三：如图7所示，其结构与上述实施例一相似，不同点仅为，所述导电散热层5是喷涂在相邻的两个电容器芯子端子101-1之间的金属喷涂层54，且金属喷涂层54与低磁导率金属块3相连接。

如图8所示，所述电容器的低磁导率金属块3上还设置有冷却水通道7，以提高其整体的散热效率；另，低磁导率金属3也可以做成各种形状，如：散热翅片状等，这均属于本专利保护之范畴。

Claims

1.一种双重冷却式电容器，包括电容器芯子组（1）及其芯子组引出端（2），其特征是，还包括兼作外壳的低磁导率金属块（3），低磁导率金属块（3）上开设有芯子组容置区间（4），所述芯子组容置区间（4）内安装有电容器芯子组（1），电容器芯子组（1）包括至少两个独立卷绕的电容器芯子（101），相邻的两个电容器芯子端子（101-1）之间设置有导电散热层（5）连接，以使电容器芯子组（1）内的电容器芯子（101）之间构成外部串联连接，且导电散热层（5）与低磁导率金属块（3）接触，使低磁导率金属块（3）兼作外壳散热的同时，其内部的电容器芯子端子（101-1）通过导电散热层（5）将热量传递给低磁导率金属块（3）散热，所述电容器芯子组（1）的芯子组引出端（2）延伸出低磁导率金属块（3）表面，且芯子组引出端（2）与低磁导率金属块（3）之间设置有绝缘层（8）。

2.根据权利要求1所述双重冷却式电容器，其特征是，所述低磁导率金属块（3）上设置有冷却水通道（7）。

3.根据权利要求1所述双重冷却式电容器，其特征是，所述导电散热层（5）是一块金属片（51），金属片（51）的两个端面分别连接相邻的两个电容器芯子端子（101-1），且金属片（51）与低磁导率金属块（3）连接。

4.根据权利要求1所述双重冷却式电容器，其特征是，所述导电散热层（5）是两块金属片（52、53），两块金属片（52、53）的外端面分别连接相邻的两个电容器芯子端子（101-1），其内端面相互连接紧贴，且两块金属片（52、53）与低磁导率金属块（3）连接。

5.根据权利要求3或4所述双重冷却式电容器，其特征是，所述金属片（51、52、53）是由铜制成的、并具有低导磁率、良好散热效果及优良导电能力的金属薄片，金属薄片与对应的电容器芯子端子（101-1）焊接固定。

6.根据权利要求1所述双重冷却式电容器，其特征是，所述导电散热层（5）是喷涂在相邻的两个电容器芯子端子（101-1）之间的金属喷涂层（54），且金属喷涂层（54）与低磁导率金属块（3）相连接。

7.根据权利要求1所述双重冷却式电容器，其特征是，所述每个独立的电容器芯子（101）由电容器极板（101a）和薄膜介质（101b）卷绕而成，电容器极板（101a）是铝箔、或铜箔、或金属化膜。

8.根据权利要求3或4或6所述双重冷却式电容器，其特征是，所述低磁导率金属块（3）上设置有多个独立的芯子组容置区间（4），每一个芯子组容置区间（4）内安装有至少两个由导电散热层（5）连接其相邻端子（101-1）的电容器芯子（101），以使其构成串联连接的电容器芯子组（1）。

9.根据权利要求8所述双重冷却式电容器，其特征是，所述低磁导率金属块（3）包括上、下两块低磁导率金属块（301、302），每块低磁导率金属块（301、302）上开有多个独立的容置腔（6），上、下两块低磁导率金属块（301、302）对合连接，以使它们对应位置的上下容置腔（6）共同构成多个的芯子组容置区间（4）。