CN102290171B - 等截面直立主水路合金带水冷电阻器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及的是一种等截面直立主水路合金带水冷电阻器，主要包括一个波纹合金带电阻芯，PVDF氟塑料的等截面直立主水路的一个主板和两个侧板，两个金属电极。等截面直立主水路主板两侧开有对称的开口水槽，它由直立主水槽和连接直立主水槽的弧形水槽组成，两侧的水槽根据需要接成串联水路或并联水路，底部有一个进水口，一个出水口；在等截面直立主水路侧板的一侧开有和等截面直立主水路主板上的开口水槽相对应的开口水槽；在等截面直立主水路主板上镶嵌两个电极，电极的一端从开口水槽伸出作为内电极，另一端从主板的侧面或顶面伸出作为外电极；将波纹合金带按水路走向盘绕在开口水槽中，两端头分别和两个内电极焊接在一起形成波纹合金带电阻芯。
Description
一、所属技术领域
本发明属于水冷电阻器领域。
二、背景技术
现有的水冷电阻器，采用在瓷管外壁缠绕合金带或丝做成电阻芯，将电阻芯放入水腔中，通过密封圈将水腔密封。工作时，水腔中流动的水将电阻芯产生的热量带走，从而大大提高电阻芯的功率密度。
该类电阻器的缺点：
1、结构复杂，零部件多；
2、要用密封圈进行密封，密封圈的寿命短，过几年就要更换。
3、电阻器内部水腔比外部水路的截面积大，内部水腔的流速比外水路的流速慢，且内部水腔形状复杂，各处的水流速也不同，这就造成了内部水腔某处的水流速大大低于设计要求的流速，那么，冷却水中的杂质就会在该处沉积下来，滋生微生物，影响整个水系统的水质。
电阻器内部水腔存水量少，在出现停水时，水很快沸腾，造成系统损坏。
三、发明内容
为解决上述方案中存在的问题与缺陷，本发明提供了一种等截面直立主水路合金带水冷电阻器及其制作方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明所涉及的是一种等截面直立主水路合金带水冷电阻器，主要包括一个波纹合金带电阻芯，1个材料为PVDF氟塑料的等截面直立主水路主板、2个PVDF氟塑料的等截面直立主水路侧板、2个金属电极。
在等截面直立主水路主板两侧开有对称的开口水槽，开口水槽由直立主水槽和连接直立主水槽的弧形水槽组成，两侧的水槽根据需要接成串联水路或并联水路，底部有一个进水口，一个出水口；在等截面直立主水路侧板的一侧开有和等截面直立主水路主板上的开口水槽相对应的开口水槽；在等截面直立主水路主板上镶嵌两个电极，电极的一端从开口水槽伸出作为内电极，另一端从主板的侧面或顶面伸出作为外电极；将波纹合金带按水路走向盘绕在开口水槽中，两端头分别和两个内电极焊接在一起形成波纹合金带电阻芯。
等截面直立主水路主板和等截面直立主水路侧板的开口水槽两侧均有凸出的焊接线，通过热板焊接机将焊接线熔化后粘接在一体，焊接后的密封水路各处截面积相等，宽度与深度比的比值小于0.8。
工作时，先开冷却水，再通过外电极对波纹合金带电阻芯施加功率，水从主板进水口进入，流过各段水路并将浸在水路中的波纹合金带电阻芯产生的热量带走。
该方案的优点是：
1、等截面直立水路主板和侧板均为PVDF氟塑料，通过热板机焊接后整个水道成为一个整体，具有很高的强度和稳定性，工作寿命可提高到35年；
2、由于等截面直立主水路主板和等截面直立主水路侧板的开口水槽两侧均有焊接线，焊接后的受力点均匀分布在水路各处的熔接点上，再通过控制水路宽度深度比，该比值越小焊接点受到的垂直于开口水槽底面的向外推力就越小，这样可以大大提高壳体的抗水压能力，室温下最大水压可达3MPa，持续60分钟无泄漏；
3、水路各处截面积相等，且截面积和外水路截面积相等，保证了电阻器内部水路流速和外部水路流速相等，满足水路设计要求，内水路不会沉积水中杂质；
4、水路对称分布在等截面直立主水路主板两侧，使注塑时等截面直立主水路主板两边的应力相互抵消，克服了PVDF氟塑料大注塑件极易变形的缺点；
5、水路对称分布在等截面直立主水路主板两侧，使厚度增加不多的情况下贮水量增加了1倍，停水条件下的工作时间延长一倍；
6、主水路采用垂直向上的设计方案，相邻直立主水路顶部之间的弧形连接水路处于水路的最高位置，波纹合金带从弧形连接水路最底部穿过，出现停水故障时波纹合金带电阻芯仍在通电，周围的水温迅速升高并伴有气泡，气泡会沿着直立主水路迅速升到弧形连接水路顶部，在顶部形成一个气室，从而保证了各处波纹合金带电阻芯始终被水包裹，在规定的停水时间内不被烧坏；
7、波纹合金带电阻芯完全浸泡在高纯水中，工作时产生的热量直接传递给水，散热效率极高，比功率可以做的很大。
所述等截面直立主水路合金带水冷电阻器制作方法：
1、制作等截面直立主水路主板：加工出等截面直立主水路主板模具，用该模具注塑出等截面直立主水路主板；
2、制作等截面直立主水路侧板：加工出等截面直立主水路侧板模具，用该模具注塑出等截面直立主水路侧板；
3、制作波纹合金带：用成型机带将合金带压出波纹状的波纹合金带；
4、制作波纹合金带电阻芯：将波纹合金带按水路走向盘绕在水路中，两端头分别和两个内电极焊接在一起形成电阻回路；
5、焊接等截面直立主水路侧板：用热板机将2块等截面直立主水路侧板焊接在等截面直立主水路主板两侧，便得到一个等截面直立主水路合金带水冷电阻器；
本发明的有益效果是：
用焊接代替密封圈来密封水，工作寿命可提高到35年；焊点均匀分布在开口水槽两侧，焊接后形成的水路宽度与深度的比值小于0.8，可大大提高电阻器壳体的抗水压极限，试验水压可达3MPa；内水路和外水路流速相等，内水路不会沉积水中杂质；因故障停水的工作时间大大延长，试验时间可达30秒；比功率大；外观优美大方。
四、附图说明
下面结合附图和实例对本发明作进一步说明：
图1是合金带示意图；
图2是波纹合金带示意图；
图3是等截面直立主水路主板示意图；
图4是带电阻芯主板示意图；
图5是等截面直立主水路侧板示意图；
图6是等截面直立主水路合金带水冷电阻器示意图。
图中1代表合金带；2代表波纹合金带；3代表等截面直立主水路主板；4代表外电极；5代表内电极；6代表焊接线；7代表开口水槽；8代表进水口；9代表出水口；10代表带电阻芯主板；11代表带波纹带电阻芯；12代表带等截面直立主水路侧板；13代表带等截面直立主水路合金带水冷电阻器。
五、具体实施方式
将图1的合金带1加工成图2波纹合金带2。
将图2波纹合金带2缠绕在图3等截面直立主水路主板的开口水槽7内，并将波纹合金带2的两端头分别焊接在2个内电极5上，组成带电阻芯主板9；
将2块图5等截面直立主水路侧板用热板机焊在带电阻芯主板9的两侧，组成等截面直立主水路合金带水冷电阻器12。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (3)
1.一种等截面直立主水路合金带水冷电阻器，波纹合金带直接放入电阻器内水路中，内水路有一个进水口，一个出水口，其余处封闭，高纯水从电阻器进水口流进，流过内水路吸收波纹合金带产生的热量后从电阻器出水口流出，此内水路各段截面积相等，内水路截面积和外水路截面积相等；其特征是：电阻器壳体材料为PVDF含氟塑料，内水路由两排直立主水路和连接相邻直立主水路的上下弧形水路组成，主水路垂直于水平面，相邻主水路顶部之间的上弧形水路处于内水路的最高位置；波纹合金带盘绕在内水路里，从弧形连接内水路的最底部穿过，保证能够完成规定时间内停水；工作时波纹合金带电阻芯直接浸泡在高纯水中；电阻器内水路和外水路的连接口均在电阻器的最下方。
2.根据权利要求1所述的等截面直立主水路合金带水冷电阻器，其特征是：等截面直立主水路主板和等截面直立主水路侧板的开口水槽两侧的顶部均有凸出的焊接线，通过热板焊接机将焊接线融后粘接成一体，形成连续的密封水路。
3.根据权利要求1所述的等截面直立主水路合金带水冷电阻器，其特征是：内水路截面的宽度尺寸与深度尺寸的比值小于0.8。
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