CN214377837U - 一种新型冷却式大功率电阻器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电子器件技术领域，涉及一种新型冷却式大功率电阻器包括壳体以及设置在壳体内的电阻体和冷却管；冷却管分别置于电阻体两侧；壳体上设置有分别与冷却管与相连通的冷却介质进口和冷却介质出口；壳体包括散热腔体以及分别置于散热腔体两侧的隔热腔体，电阻体置于散热腔体内部；冷却介质进口和冷却介质出口均置于散热腔体上；冷却管分别置于隔热腔体内部；散热腔体内设置散热管，散热管与冷却管相连通，还包括分别置于冷却介质进口与冷却管之间和冷却介质出口与冷却管之间的汇流排水管路。本实用新型体积小功率大、方便散热、密封性好，降低其他元件设备的热辐射影响，提高了整个电路系统的可靠性。

Description

一种新型冷却式大功率电阻器

技术领域

本实用新型属于电子器件技术领域，涉及一种电阻器，尤其涉及一种新型冷却式大功率电阻器。

背景技术

电阻器在电路中的主要作为分流和限流、分压作用、将电能转化为内能的作用，使通过用电器的电流不超过额定值或实际工作需要的规定值，以保证线路设备的正常工作。

电阻器在工作过程中，自身会产生热量，通过与所处环境介质之间进行辐射、对流、热传导等方式进行散热，达到自身热平衡的效果。通过提高散热效率降低电阻工作时的温度，可以提高电阻的耐受功率。

目前现有技术下的间接冷却式电阻器是以高导热瓷管作为介质，通过在瓷管内导入冷却水带走电阻器所产生热量的一种散热方式，但是此方式存在缺点是：电阻体形状仅限于管状或柱状才能方便散热，再者瓷管更易破裂导致电阻受损，一旦管子破裂，液态的冷却介质可能影响电阻线材的性能进而使电阻失效。

实用新型内容

针对现有电阻器中电阻体仅限于管状或柱状的局限性以及冷却介质影响电阻线材的性能的技术问题，本实用新型提供一种新型冷却式大功率电阻器，体积小功率大、方便散热、密封性好，降低其他元件设备的热辐射影响，提高了整个电路系统的可靠性。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种新型冷却式大功率电阻器，包括壳体以及设置在壳体内的电阻体和冷却管；所述冷却管分别置于电阻体两侧；所述壳体上设置有均与冷却管与相连通的冷却介质进口和冷却介质出口。

上述壳体包括散热腔体以及分别置于散热腔体两侧的隔热腔体；所述电阻体置于散热腔体内部；所述冷却介质进口和冷却介质出口均置于散热腔体上；所述冷却管分别置于隔热腔体内部。

上述散热腔体内设置散热管；所述散热管与冷却管相连通。

上述新型冷却式大功率电阻器还包括分别置于冷却介质进口与冷却管之间和冷却介质出口与冷却管之间的汇流排水管路。

上述壳体是整体式密封结构或拼装式密封结构。

上述新型冷却式大功率电阻器还包括支架；所述电阻体通过支架置于散热腔体内。

上述新型冷却式大功率电阻器还包括设置在电阻体和支架之间的绝缘子。

上述电阻体包括螺杆以及置于螺杆上的一个或多个电阻片；所述螺杆两端通过绝缘子与支架相连；所述多个电阻片相邻之间设置有瓷套。

上述新型冷却式大功率电阻器还包括置于散热腔体上的电阻引出电极；所述电阻引出电极与螺杆相连。

上述电阻体为一个或多个。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型，一种新型冷却式大功率电阻器包括壳体以及设置在壳体内的电阻体和冷却管；所述冷却管分别置于电阻体两侧；壳体上设置有分别与冷却管与相连通的冷却介质进口和冷却介质出口。通过壳体以及冷却管对电阻体进行冷却，解决电阻体的局限性，且有效保证了产品使用过程中发生意外情况对电阻本身及其周围元器件的各类影响。

2、本实用新型，壳体包括散热腔体以及分别置于散热腔体两侧的隔热腔体；电阻体置于散热腔体内部；冷却介质进口和冷却介质出口均置于散热腔体上；冷却管分别置于隔热腔体内部；散热腔体的两侧设置隔热腔体，隔热腔体内可以填充隔热介质(空气或其他隔热材料)，保证散热腔体外表面温度较低，不对外部空间产生较大影响，提高了整个电路系统的可靠性。

3、本实用新型冷却式大功率电阻器还包括支架；所述电阻体通过支架置于散热腔体内。新型冷却式大功率电阻器还包括设置在电阻体和支架之间的绝缘子。电阻体包括螺杆以及置于螺杆上的一个或多个电阻片；螺杆两端通过绝缘子与支架相连；多个电阻片相邻之间设置有瓷套。由于壳体是整体式密封结构或拼装式密封结构，密封性良好，产品散热腔体与其内外部空间的空气介质无法进行流通，产品具备内部可以充入保护绝缘气体提高产品电气性能。

4、本实用新型，散热腔体内设置散热管，散热管与冷却管相连通；分别置于冷却介质进口与冷却管之间和冷却介质出口与冷却管之间的汇流排水管路；采用散热腔体和冷却管相结合的方式，按照散热需求和冷却效果要求可以满足气体冷却和液体冷却两种介质冷却形式，与现有的的导热瓷管的散热方式相比，散热效果好，产品体积小功率大，可以使用于空间有限的机柜或设备中。

附图说明

图1为本实用新型壳体1的立体示意图；

图2为本实用新型壳体1两侧隔热腔体7内部的主视示意图；

图3为本实用新型隔热腔体7内部左视示意图；

图4为本实用新型左侧隔热腔体7内和散热壳体10内的主视示意图；

其中：

1—壳体；2—冷却介质进口；3—电阻引出电极；4—绝缘子；5—电阻体；6—支架；7—隔热腔体；8—冷却管；9-冷却介质出口；10—散热腔体；11—汇流排水管路。

具体实施方式

现结合附图以及实施例对本发明做详细的说明。

本实用新型提供的新型冷却式大功率电阻器，包括壳体1以及设置在壳体1内的电阻体5和冷却管8；冷却管8分别置于电阻体5两侧；壳体1上设置有分别与冷却管8与相连通的冷却介质进口2和冷却介质出口。壳体1包括散热腔体10以及分别置于散热腔体10两侧的隔热腔体7；电阻体5置于散热腔体10内部；冷却介质进口2和冷却介质出口均置于散热腔体10上；冷却管8分别置于隔热腔体7内部。散热腔体10内设置散热管；散热管与冷却管8相连通。新型冷却式大功率电阻器还包括分别置于冷却介质进口2与冷却管8之间和冷却介质出口9与冷却管8之间的汇流排水管路11。壳体1是整体式密封结构或拼装式密封结构。

本实用新型提供的新型冷却式大功率电阻器还包括支架6；电阻体5通过支架6置于散热腔体10内。新型冷却式大功率电阻器还包括设置在电阻体5和支架6之间的绝缘子4。电阻体5包括螺杆以及置于螺杆上的一个或多个电阻片；螺杆两端通过绝缘子与支架6相连；多个电阻片相邻之间设置有瓷套。

本实用新型提供的新型冷却式大功率电阻器还包括置于散热腔体10上的电阻引出电极3；电阻引出电极3与螺杆相连。电阻体5为一个或多个。

实施例

参见图1图2和图3，壳体1为长方形密封体结构，壳体1的长宽高为550*570*270mm。壳体1内部从左至右依次分为三部分，即隔热腔体7、散热腔体10以及隔热腔体7；散热腔体10包括四个侧板和上下两个面板。前侧板为云母绝缘板，其余三个侧板都用冷板起到助于散热的效果；上下面板也是冷板。

参见图4，本实施例中，电阻体5包括螺杆以及置于螺杆上的多个电阻片，螺杆两端分别通过支架6固定在散热腔体10的对称侧板之间；多个电阻体5相邻之间设置瓷套，螺杆与支架之间设置绝缘子。实施时，根据功率阻值要求不限于这种形式，可以是金属等材质，片状或实心棒体等形状，解决了空心柱状电阻体的局限性问题。

本实施例中，电阻体5为三个，且均布固定在散热腔体10的对称侧板之间。散热腔体10用于支撑固定电阻体5，同样有将电阻体5与外界隔离的作用，更重要的作用是散热腔体10结构上具有良好的散热性能，散热腔体10具有密封性。支架6将电阻体5与散热腔体10的侧板固定，也起到将电阻体5与外界隔离的作用，支架6采用具有绝缘性能的支柱。

参见图2、图3和图4，本实施例中，两个隔热腔体7内部均设置冷却管8，冷却管8为多个，冷却管8形状为U型，散热腔体10前侧壁上分别设置冷却介质进口2和冷却介质出口9，冷却介质进口2与左侧隔热腔体7内的冷却管8相连通；冷却介质出口9与右侧隔热腔体7内的冷却管8相连通。散热腔体10的上面板内部和下面板内部均设置有多条散热管。散热管的两端分别与左侧隔热腔体7内的冷却管8和右侧隔热腔体7内的冷却管8相连通。

本实施例中，冷却管8共12条；采用性能良好的不锈钢材料；上面板内部和下面板内部均设置有6条散热管。

参见图3，本实施例中，冷却介质进口2与冷却管8之间设置汇流排水管路11。汇流排水管路11置于左侧隔热腔体7内部，且轴向置于左侧隔热腔体7前后侧板中间，12条冷却管8的一端均与汇流排水管路11相连通，6条冷却管8的另一端分别与散热腔体10上面板内的6条散热管相连通；剩余6条冷却管8的另一端分别与散热腔体10下面板内的6条散热管相连通。

本实施例中，冷却介质出口9与冷却管8之间还分别设置汇流排水管路11。汇流排水管路11置于右侧隔热腔体7内部，且轴向置于右侧隔热腔体7前后侧板中间。12条冷却管8的连接与左侧隔热腔体7内的连接相同。

参见图1和图2，本实施例中，散热腔体10的前侧板上设置电阻引出电极3，电阻引出电极3的一端置于散热腔体10的内部，且分别与电阻体5的螺杆两端相连接，电阻引出电极3的另一端置于散热腔体10外部，以备外接。

参见图1，本实施例中，电阻引出电极3为两个，且为设置在散热腔体10的前侧板(云母绝缘板)外部上的镀镍接线铜排。三个电阻体5的一端均与一个电阻引出电极3相连，三个电阻体5的另一端均与另一个电阻引出电极3相连，用于将电阻体5接线端引出散热腔体10，解决电阻体5接线端子与散热腔体10之间绝缘和密封问题，良好的密封效果可以使电阻体5与外界有效隔离，这样即使外界冷却部分出现问题，也可以有效阻值电阻体5较快受损。

本实施例提供的新型冷却式大功率电阻器，其工作原理和过程是：

电阻体5通过支架6固定于散热腔体10内部，电阻引出电极3与散热腔体10固定并与电阻体5两端连接，冷却介质(液体)从冷却介质进口2进入壳体1左侧的隔热腔体7内，先经过汇流排水管路12后分别进入多个冷却管8内，并经冷却管8流入散热腔体10上表面的散热管内，再经散热管流入壳体1右侧的隔热腔体7内的冷却管8内，最后多个冷却管8汇流至汇流排水管路11内从冷却介质出口9中流出壳体1内，并将散热腔体10内的热量带走；

本实施例中，冷却介质在散热腔体的封闭冷却管8通道内流动，电阻体5单元的热量通过热辐射和对流形式传递到散热腔体10上，热量在散热腔体10上通过热传导的方式传递给冷却介质，随着冷却介质的流动将热量传递到外界，此种结构中冷却介质(液体)和电阻体5没有接触。

本实施例中，散热腔体10的选用散热板材质，本身具有散热性能；隔热腔体7用于隔绝散热腔体10的高温部分与壳体1的外壁。

本实用新型提供的电阻器，作为变流器直流母线电压能量泄放电阻使用，为高能量制动器，采用间接水冷的方式，具有额定电压大(1200V)、启动时间短、电感值小的特点，水冷散热流量20L/min，工作压力0.2-0.6Mpa，可以实现7MJ能量冲击4S，间隔1h。

因此，本实施例中，采用散热腔体和冷却管相结合的方式进行冷却，形成了具有体积小功率大、可靠性高、具有抗冲击能力高、表面温升低、阻值稳定性好的特点；同时产品结构具备密封性特征，产品外部空气介质无法进入产品内部，内部热量传递到产品表面少的特点，电阻产生的热量通过冷却介质带走，进而保证了产品使用过程中对电阻本身及其周围元器件的热温度影响。

以上是本实用新型较优实施方式，但是本实用新型中，电阻体5根据功率阻值要求还可以是金属等材质，片状或实心棒体等形状，解决了空心柱状电阻体的局限性问题；根据实际的需要，电阻体5的数量还可以是一个或多个，电阻引出电极3成对设置，且对数与电阻体5的数量相等，便于将散热腔体10内部的电阻体5连接接线。

冷却管8不局限于材质选用，可以是性能更良好的其他材质，散热性良好，且冷却时还可以采用气态的冷却介质。

本用新型提供的新型冷却式大功率电阻器，在不同工况环境使用条件下产生高温热量影响周围其他元件设备寿命，解决在狭小安装空间内实现电阻高耐压、高电压、高电流、高冲击能量的应用需求；解决在可燃性气体氛围环境中安装需求的问题；从而使产品具有体积小功率大、可靠性高、具有抗冲击能力高、表面温升低、阻值稳定性好的特点；密封性好，内部热量传递到产品表面少，电阻产生的热量通过冷却介质带走，进而保证了产品使用过程中对电阻本身及其周围元器件的热温度影响。

Claims (10)

1.一种新型冷却式大功率电阻器，其特征在于：所述新型冷却式大功率电阻器包括壳体(1)以及设置在壳体(1)内的电阻体(5)和冷却管(8)；所述冷却管(8)分别置于电阻体(5)两侧；所述壳体(1)上设置有分别与冷却管(8)与相连通的冷却介质进口(2)和冷却介质出口(9)。

2.根据权利要求1所述的新型冷却式大功率电阻器，其特征在于：所述壳体(1)包括散热腔体(10)以及分别置于散热腔体(10)两侧的隔热腔体(7)；所述电阻体(5)置于散热腔体(10)内部；所述冷却介质进口(2)和冷却介质出口(9)均置于散热腔体(10)上；所述冷却管(8)分别置于隔热腔体(7)内部。

3.根据权利要求2所述的新型冷却式大功率电阻器，其特征在于：所述散热腔体(10)内设置散热管；所述散热管与冷却管(8)相连通。

4.根据权利要求3所述的新型冷却式大功率电阻器，其特征在于：所述新型冷却式大功率电阻器还包括分别置于冷却介质进口(2)与冷却管(8)之间和冷却介质出口(9)与冷却管(8)之间的汇流排水管路(11)。

5.根据权利要求1-4任一项所述的新型冷却式大功率电阻器，其特征在于：所述壳体(1)是整体式密封结构或拼装式密封结构。

6.根据权利要求2所述的新型冷却式大功率电阻器，其特征在于：所述新型冷却式大功率电阻器还包括支架(6)；所述电阻体(5)通过支架(6)置于散热腔体(10)内。

7.根据权利要求6所述的新型冷却式大功率电阻器，其特征在于：所述新型冷却式大功率电阻器还包括设置在电阻体(5)和支架(6)之间的绝缘子(4)。

8.根据权利要求7所述的新型冷却式大功率电阻器，其特征在于：所述电阻体(5)包括螺杆以及置于螺杆上的一个或多个电阻片；所述螺杆两端通过绝缘子(4)与支架(6)相连；所述多个电阻片相邻之间设置有瓷套。

9.根据权利要求8所述的新型冷却式大功率电阻器，其特征在于：所述新型冷却式大功率电阻器还包括置于散热腔体(10)上的电阻引出电极(3)；所述电阻引出电极(3)与螺杆相连。

10.根据权利要求9所述的新型冷却式大功率电阻器，其特征在于：所述电阻体(5)为一个或多个。

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