CN207731809U - 一种高散热型电容器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高散热型电容器，包括铝壳、位于铝壳内部的电容器芯组、固设在铝壳顶部的盖板，电容器芯组包括下电容器芯、位于下电容器芯上方的上电容器芯，下电容器芯的下部为倒圆台形，下电容器芯与铝壳的壳底之间设置有绝缘支撑台，下电容器芯与铝壳的侧壁之间设置有绝缘套，下电容器芯与上电容器芯之间设置有三个U形第一导电连接件、三个U形第二导电连接件，上电容器芯的上部为圆台形，铝壳的内部还填充有绝缘介质。所述电容器芯组与绝缘介质之间的接触面积大，电容器芯组的上、下两端结构易散热；所述电容器的散热效果好，散热效率高，安全性好，使用寿命长。

Description

一种高散热型电容器

技术领域

本实用新型涉及一种高散热型电容器，属于电容器技术领域。

背景技术

金属化薄膜电容器所使用的薄膜有聚乙酯、聚丙烯、聚碳酸酯等，除了卷绕型之外，也有叠层型。金属化薄膜电容即是在聚酯薄膜的表面蒸镀一层金属膜代替金属箔做为电极，因为金属化膜层的厚度远小于金属箔的厚度，因此卷绕后体积也比金属箔式电容体积小很多。

目前金属化薄膜电容器主要由外壳、电容器芯、盖板、引出端子等组成，外壳的内部还填充有绝缘介质，绝缘介质选用导热型环氧树脂胶粘剂或具有绝缘导热油，所述导热型环氧树脂胶粘剂是由环氧树脂基料、固化剂、稀释剂、促进剂和导热性高的填料（如氮化铝、氮化硼、氧化镁陶瓷、球形氧化铝等）配制而成的工程胶粘剂；绝缘导热油可选用变压器油。电容器芯是将金属化薄膜在绝缘芯管上卷绕成圆柱状后再进行喷金制成。目前的金属化薄膜电容器的容量一般都非常大，再加上电容器芯结构致密，电容器芯为圆柱状结构，其与绝缘介质之间的接触面积有限，再加上绝缘介质与电容器芯的内部无法接触，电容器芯工作时产生的热量不易散发，如果金属化薄膜电容器长期处于温度较高的环境中作业，电容器芯内部的热量长期不能够散发易加速其老化；再加上，如果电容器芯内部的热量集聚到一定的程度，会使得金属化薄膜易发生大面积的击穿，击穿产生大量的气体会导致外壳膨胀变形，严重时甚至会发生爆炸。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在的不足，提供了一种高散热型电容器，具体技术方案如下：

一种高散热型电容器，包括铝壳、位于铝壳内部的电容器芯组、固设在铝壳顶部的盖板，所述电容器芯组包括下电容器芯、位于下电容器芯上方的上电容器芯，所述下电容器芯的下部为倒圆台形，所述下电容器芯的中央设置有第一绝缘芯管，所述下电容器芯与铝壳的壳底之间设置有绝缘支撑台，所述绝缘支撑台的顶部中央设置有与第一绝缘芯管内腔相配合的凸柱，凸柱横截面的面积小于绝缘支撑台横截面的面积；所述下电容器芯与铝壳的侧壁之间设置有绝缘套，所述绝缘套包括与铝壳的内侧壁相配合的圆管状套体，所述套体的内侧壁固设有圆环状挡板；所述下电容器芯与上电容器芯之间设置有三个U形第一导电连接件、三个U形第二导电连接件，所述第一导电连接件设置在套体的内部且第一导电连接件位于挡板的上方，所述第一导电连接件包括第一横板部、第一竖板部、位于第一横板部上方的第二横板部，所述第一横板部的尾端与第一竖板部的首端连接为一体，所述第一竖板部的尾端与第二横板部的尾端连接为一体，所述第一横板部的尾端与下电容器芯的上端面焊接连接，所述第一横板部的首端与挡板固定连接；所述上电容器芯的上部为圆台形，所述第二导电连接件设置在套体的内部且第二导电连接件位于第一导电连接件的上方，所述第二导电连接件包括第三横板部、第二竖板部、位于第三横板部下方的第四横板部，所述第三横板部的尾端与第二竖板部的首端连接为一体，所述第二竖板部的尾端与第四横板部的尾端连接为一体，所述第三横板部的尾端与上电容器芯的下端面焊接连接，所述第四横板部与第二横板部焊接连接；所述铝壳的内部还填充有绝缘介质。

作为上述技术方案的改进，所述铝壳的外侧套设有多个圆环状散热翅片，所述散热翅片与铝壳的外侧壁焊接连接。

作为上述技术方案的改进，所述下电容器芯下部的锥角等于上电容器芯上部的锥角。

作为上述技术方案的改进，所述套体与铝壳的内侧壁之间的配合为过盈配合。

作为上述技术方案的改进，所述套体上设置有多个通孔。

作为上述技术方案的改进，所述挡板上设置有容纳第一横板部首端的限位槽。

作为上述技术方案的改进，所述凸柱与第一绝缘芯管的内腔之间的配合为过盈配合。

本实用新型所述高散热型电容器中的电容器芯组与绝缘介质之间的接触面积大，电容器芯组的上、下两端结构易散热；该电容器的散热效果好，散热效率高，安全性好，使用寿命长。

附图说明

图1为本实用新型所述高散热型电容器结构示意图；

图2为本实用新型所述下电容器芯与第一导电连接件以及下电容器芯与绝缘支撑台的连接示意图；

图3为本实用新型所述上电容器芯与第二导电连接件连接示意图；

图4为本实用新型所述绝缘套结构示意图；

图5为本实用新型所述绝缘套结构示意图（俯视状态）；

图6为本实用新型所述限位槽结构示意图；

图7为本实用新型所述金属化薄膜二结构示意图；

图8为本实用新型所述金属化薄膜四结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1~5所示，所述高散热型电容器，包括铝壳1、位于铝壳1内部的电容器芯组、固设在铝壳1顶部的盖板3，所述电容器芯组包括下电容器芯21、位于下电容器芯21上方的上电容器芯22，所述下电容器芯21的上部为圆柱形，所述下电容器芯21的下部为倒圆台形，所述下电容器芯21的中央设置有第一绝缘芯管2111，所述下电容器芯21与铝壳1的壳底之间设置有绝缘支撑台8，所述绝缘支撑台8的顶部中央设置有与第一绝缘芯管2111内腔相配合的凸柱81，凸柱81横截面的面积小于绝缘支撑台8横截面的面积；所述下电容器芯21与铝壳1的侧壁之间设置有绝缘套5，所述绝缘套5包括与铝壳1的内侧壁相配合的圆管状套体51，所述套体51的内侧壁固设有圆环状挡板52；所述下电容器芯21与上电容器芯22之间设置有三个U形第一导电连接件6、三个U形第二导电连接件7，所述第一导电连接件6设置在套体51的内部且第一导电连接件6位于挡板52的上方，所述第一导电连接件6包括第一横板部61、第一竖板部62、位于第一横板部61上方的第二横板部63，所述第一横板部61的尾端与第一竖板部62的首端连接为一体，所述第一竖板部62的尾端与第二横板部63的尾端连接为一体，所述第一横板部61的尾端与下电容器芯21的上端面焊接连接，所述第一横板部61的首端与挡板52固定连接；所述上电容器芯22的上部为圆台形，所述上电容器芯22的下部为圆柱形，所述上电容器芯22的中央设置有第二绝缘芯管2211，所述第二导电连接件7设置在套体51的内部且第二导电连接件7位于第一导电连接件6的上方，所述第二导电连接件7包括第三横板部71、第二竖板部72、位于第三横板部71下方的第四横板部73，所述第三横板部71的尾端与第二竖板部72的首端连接为一体，所述第二竖板部72的尾端与第四横板部73的尾端连接为一体，所述第三横板部71的尾端与上电容器芯22的下端面焊接连接，所述第四横板部73与第二横板部63焊接连接；所述铝壳1的内部还填充有绝缘介质4。

所述高散热型电容器的制作流程如下：

1）、将转轴插进第一绝缘芯管2111的内腔，所述第一绝缘芯管2111内腔的横截面可设计为正六边形，因此转轴的横截面也为正六边形，这使得转轴转动能够带动第一绝缘芯管2111转动。将矩形金属化薄膜一的一侧边粘接在第一绝缘芯管2111的侧壁，然后转动转轴使得金属化薄膜一在第一绝缘芯管2111上卷绕制成圆柱状的第一内卷芯211。再将直角梯形金属化薄膜二91的下底边粘接在第一内卷芯211的侧壁，然后转动转轴使得金属化薄膜二91在第一内卷芯211上卷绕制成第一外卷芯212，此时的第一外卷芯212的上部为圆柱形，第一外卷芯212下部的外侧壁为倒圆台形。然后再进行喷金处理即制成下电容器芯21，此时所述下电容器芯21的上部为圆柱形，所述下电容器芯21的下部为倒圆台形；第一内卷芯211上端的喷金层与第一外卷芯212上端的喷金层共面并连接为一体，而第一内卷芯211下端的喷金层与第一外卷芯212锥面上的喷金层连接为一体，可用导线将第一内卷芯211下端的喷金层与其中一个引出端子电连接。其中，金属化薄膜二91的结构如图7所示。

2）、同理：将转轴插进第二绝缘芯管2211的内腔，所述第二绝缘芯管2211内腔的横截面可设计为正六边形，因此转轴的横截面也为正六边形，这使得转轴转动能够带动第二绝缘芯管2211转动。将矩形金属化薄膜三的一侧边粘接在第二绝缘芯管2211的侧壁，然后转动转轴使得金属化薄膜三在第二绝缘芯管2211上卷绕制成圆柱状的第二内卷芯221。再将直角梯形金属化薄膜四92的下底边粘接在第二内卷芯221的侧壁，然后转动转轴使得金属化薄膜四92在第二内卷芯221上卷绕制成第二外卷芯222，此时的第二外卷芯222的下部为圆柱形，第二外卷芯222上部的外侧壁为圆台形。然后再进行喷金处理即制成上电容器芯22，此时所述上电容器芯22的下部为圆柱形，所述上电容器芯22的上部为圆台形；第二内卷芯221下端的喷金层与第二外卷芯222下端的喷金层共面并连接为一体，而第二内卷芯221上端的喷金层与第二外卷芯222锥面上的喷金层连接为一体，可用导线将第二内卷芯221上端的喷金层与另外一个引出端子电连接。其中，金属化薄膜四92的结构如图8所示。

3）、然后再完成下电容器芯21与上电容器芯22之间的装配：所述第一横板部61、第一竖板部62和第二横板部63可采用导电性优良的铜合金如铍青铜制作成型，将第一横板部61的尾端与下电容器芯21上端面的喷金层之间采用锡焊固定连接；同理：所述第三横板部71、第二竖板部72和第四横板部73可采用导电性优良的铜合金如铍青铜制作成型，将第三横板部71的尾端与上电容器芯22下端面的喷金层之间采用锡焊固定连接；然后将第四横板部73与第二横板部63锡焊固定连接，如此下电容器芯21与上电容器芯22之间通过第一导电连接件6、第二导电连接件7不但完成了固定连接，而且下电容器芯21与上电容器芯22之间还完成了电连接，同时下电容器芯21与上电容器芯22之间还存在间隔，第一导电连接件6和第二导电连接件7均为U形结构，具有缓冲作用，能够吸收震动。然后再将第一横板部61的首端与挡板52之间通过胶水固定连接；由于第一导电连接件6和第二导电连接件7均位于套体51的内部，避免下电容器芯21或上电容器芯22与铝壳1的侧壁接触，在挡板52以及绝缘支撑台8的支撑下，下电容器芯21与铝壳1的壳底之间存在间隔，这有利于后续灌入的绝缘介质4将电容器芯组完全包裹隔绝，避免发生漏电。

4）、向铝壳1的内部灌入绝缘介质4，所述绝缘介质4可选用变压器油，变压器油具有绝缘作用，电容器芯组浸在变压器油中，不仅可提高绝缘强度，而且还可免受潮气的侵蚀；变压器油还具有优良的散热效果。最后将盖板3固定安装在铝壳1的顶部，即完成所述高散热型电容器的制作。

所述电容器芯组相对于等容量的圆柱状传统电容器芯来说，下电容器芯21和上电容器芯22的表面积大，这使得所述电容器芯组与变压器油之间的热交换效率显著提高；再加上，下电容器芯21和上电容器芯22之间存在足够大的间距，这使得变压器油能够及时地与下电容器芯21上端面上的热量以及上电容器芯22下端面上的热量发生热交换，进一步提高散热效果；同时，所述下电容器芯21的下部为倒圆台形，上电容器芯22的上部为圆台形，根据尖端热效应可知，所述电容器芯组在工作时产生的热量能够迅速地向上电容器芯22的上端或下电容器芯21的下端散发，然后与变压器油发生热交换，从而将热量传递至铝壳1，最后向外界散发，散热效率高，散热效果好，电容器芯组不会长期处于高温环境，电容器芯组的老化速率显著降低，发生大面积击穿的几率显著下降，安全性显著提高。

进一步地，所述铝壳1的外侧套设有多个圆环状散热翅片11，所述散热翅片11与铝壳1的外侧壁焊接连接。散热翅片11不但能够提高铝壳1的散热效果，而且还能够显著提高铝壳1的机械强度。

进一步地，所述下电容器芯21下部的锥角等于上电容器芯22上部的锥角。这使得可将下电容器芯21和上电容器芯22制成体积及容量相等的两个元器件，简化制作难度，并且还能避免在使用过程中下电容器芯21或上电容器芯22发生过载。

进一步地，所述套体51与铝壳1的内侧壁之间的配合为过盈配合，使得套体51与铝壳1之间能够紧密结合。

进一步地，所述套体51上设置有多个通孔511；由于套体51和挡板52大多采用廉价的塑料或橡胶制成，虽然绝缘性能优良，但是导热性非常差，而通孔511的存在，使得变压器油与铝壳1侧壁之间的接触面积显著增大，进一步提高电容器的散热效果。

进一步地，如6所示，所述挡板52上设置有容纳第一横板部61首端的限位槽521。限位槽521使得第一横板部61首端与挡板52之间的固定变得更稳固，第一横板部61首端与挡板52之间不易发生偏移。

进一步地，所述凸柱81与第一绝缘芯管2111的内腔之间的配合为过盈配合，使得凸柱81与第一绝缘芯管2111之间能够紧密结合。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高散热型电容器，包括铝壳（1）、位于铝壳（1）内部的电容器芯组、固设在铝壳（1）顶部的盖板（3），其特征在于：所述电容器芯组包括下电容器芯（21）、位于下电容器芯（21）上方的上电容器芯（22），所述下电容器芯（21）的下部为倒圆台形，所述下电容器芯（21）的中央设置有第一绝缘芯管（2111），所述下电容器芯（21）与铝壳（1）的壳底之间设置有绝缘支撑台（8），所述绝缘支撑台（8）的顶部中央设置有与第一绝缘芯管（2111）内腔相配合的凸柱（81），凸柱（81）横截面的面积小于绝缘支撑台（8）横截面的面积；所述下电容器芯（21）与铝壳（1）的侧壁之间设置有绝缘套（5），所述绝缘套（5）包括与铝壳（1）的内侧壁相配合的圆管状套体（51），所述套体（51）的内侧壁固设有圆环状挡板（52）；所述下电容器芯（21）与上电容器芯（22）之间设置有三个U形第一导电连接件（6）、三个U形第二导电连接件（7），所述第一导电连接件（6）设置在套体（51）的内部且第一导电连接件（6）位于挡板（52）的上方，所述第一导电连接件（6）包括第一横板部（61）、第一竖板部（62）、位于第一横板部（61）上方的第二横板部（63），所述第一横板部（61）的尾端与第一竖板部（62）的首端连接为一体，所述第一竖板部（62）的尾端与第二横板部（63）的尾端连接为一体，所述第一横板部（61）的尾端与下电容器芯（21）的上端面焊接连接，所述第一横板部（61）的首端与挡板（52）固定连接；所述上电容器芯（22）的上部为圆台形，所述第二导电连接件（7）设置在套体（51）的内部且第二导电连接件（7）位于第一导电连接件（6）的上方，所述第二导电连接件（7）包括第三横板部（71）、第二竖板部（72）、位于第三横板部（71）下方的第四横板部（73），所述第三横板部（71）的尾端与第二竖板部（72）的首端连接为一体，所述第二竖板部（72）的尾端与第四横板部（73）的尾端连接为一体，所述第三横板部（71）的尾端与上电容器芯（22）的下端面焊接连接，所述第四横板部（73）与第二横板部（63）焊接连接；所述铝壳（1）的内部还填充有绝缘介质（4）。

2.根据权利要求1所述的一种高散热型电容器，其特征在于：所述铝壳（1）的外侧套设有多个圆环状散热翅片（11），所述散热翅片（11）与铝壳（1）的外侧壁焊接连接。

3.根据权利要求1所述的一种高散热型电容器，其特征在于：所述下电容器芯（21）下部的锥角等于上电容器芯（22）上部的锥角。

4.根据权利要求1所述的一种高散热型电容器，其特征在于：所述套体（51）与铝壳（1）的内侧壁之间的配合为过盈配合。

5.根据权利要求1所述的一种高散热型电容器，其特征在于：所述套体（51）上设置有多个通孔（511）。

6.根据权利要求1所述的一种高散热型电容器，其特征在于：所述挡板（52）上设置有容纳第一横板部（61）首端的限位槽（521）。

7.根据权利要求1所述的一种高散热型电容器，其特征在于：所述凸柱（81）与第一绝缘芯管（2111）的内腔之间的配合为过盈配合。