JP6420590B2 - セメント抵抗器 - Google Patents

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Description

本発明は、セメント抵抗器に関し、特に、抵抗を磁器ケースに収めた後セメントで封止した抵抗器に関する。
セメント抵抗器は、比較的大電力用として広く一般的に用いられており、例えば、図４に示すように、抵抗８５を磁器ケース８２に収め、セメント８９で封止して製造される。磁器ケース８２からは、内部で抵抗８５に接続された２本のターミナル（コード等への導電部）８７が導出される。
このセメント抵抗器８１を取付対象物９１に取り付けるには、抵抗８５で生じた熱を外部に放出することも考慮し、磁器ケース８２の上面に爪部８６ａをかしめ固定し、セメント抵抗器８１の外周面を覆うように装着されたブラケット８６を取付対象物９１の上面に面接触させ、取付ねじ９２を用いて取付対象物９１に固定する。
図４に示すように、磁器ケース８２の底面８２ａとブラケット８６の上面８６ｂが面接触し、ブラケット８６の下面８６ｃと取付対象物９１の上面９１ａとが面接触し、抵抗８５で生じた熱が磁器ケース８２の底面８２ａからブラケット８６を介して取付対象物９１に逃げることが理想である。
しかし、実際には、図５に示すように、ブラケット８６の下面８６ｃや取付対象物９１の上面９１ａの表面の平面度にばらつきが生じ、そのような場合には図６に示すように、ブラケット８６と取付対象物９１の表面との間に空気の層９５が存在し、この空気の層９５によって断熱されたのと同様の状態となり、取付対象物９１への放熱効率が極めて悪い状態となる。
そこで、図５においてブラケット８６の下面８６ｃや取付対象物９１の上面９１ａの表面の平面度を良好に維持しようとすると、両面８６ｃ、９１ａの加工精度を高める必要があり、その分コストが増加する。
また、上記コスト面の問題以外にも、近年ではセメント抵抗器の小型化が要望されており、小型化を実現するには抵抗８５で生じた熱の放熱効率を高める必要がある。
そこで、本発明は、上記従来技術における問題点に鑑みてなされたものであって、低コストで放熱効率が高く、小型化が可能なセメント抵抗器を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明は、磁器ケース内の抵抗を覆うように該磁器ケース内にセメントを充填して硬化させたセメント抵抗器であって、前記磁器ケースの外表面に面接触する熱拡散板と、前記磁器ケースと協働して前記熱拡散板に面接触しながら該熱拡散板を挟持するブラケットと、前記熱拡散板及び前記ブラケットの各々に穿設された貫通孔を介して、該両部材を該セメント抵抗器の取付対象物と共に共締めする締結部材とを備え、前記磁器ケース、前記熱拡散板、前記ブラケット及び前記締結部材を介して前記抵抗で発生した熱を該セメント抵抗器の取付対象物に逃がすことを特徴とする。
本発明によれば、抵抗で発生した熱を、磁器ケース、熱拡散板、ブラケット及び締結部材を介してセメント抵抗器の外部に効率よく逃がすことができるため、低コストでセメント抵抗器の小型化を図ることができる。
上記セメント抵抗器において、前記熱拡散板の材質をアルミニウム、アルミニウム合金、銅又は銅合金のいずれか一つとすることができ、熱伝導率の高い材料を用いて効率よく熱を逃がすことができる。
以上のように、本発明によれば、低コストで放熱効率が高く小型化が可能なセメント抵抗器を提供することができる。
本発明に係るセメント抵抗器の一実施の形態を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は上面図である。 本発明に係るセメント抵抗器の試験例を説明するための図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ矢視図である。 本発明に係るセメント抵抗器の試験例を説明するためのグラフである。 従来のセメント抵抗器の一例を示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は上面図である。 従来のセメント抵抗器の不具合を説明するための正面図である。 従来のセメント抵抗器の不具合を説明するための正面図である。
図１は、本発明に係るセメント抵抗器（以下適宜「抵抗器」と略称する。）の一実施の形態を示し、この抵抗器１は、抵抗４を収めた磁器ケース２と、磁器ケース２の底面に当接する熱拡散板５と、磁器ケース２と協働して熱拡散板５を挟持するブラケット６と、磁器ケース２を封止するセメント８等で構成され、磁器ケース２からは、内部で抵抗４に接続された２本のターミナル（コード等への導電部）７が導出される。熱拡散板５以外の構成要素は、図４〜図６に示した抵抗器８１と同様である。
熱拡散板５は、抵抗４で発生した熱の放熱を促進させるために設けられ、アルミニウム、アルミニウム合金、銅又は銅合金等の熱伝導率の高い金属で形成され、板状の基部５ａの両端部に、取付穴５ｂが穿設された取付部５ｃを備える。
ブラケット６は、例えば鉄を湾曲させて形成され、磁器ケース２と協働して熱拡散板５を挟持すると共に、抵抗器１を取付対象物９に固定するために設けられる。ブラケット６は、板状の底板部６ａの両端部に、取付穴６ｂが穿設された取付部６ｃを備え、磁器ケース２を囲繞する側壁部６ｄと、側壁部６ｄの上端に複数設けられ、磁器ケース２の上面にかしめ固定するための爪部６ｅを備える。
上記ブラケット６は、熱拡散板５とブラケット６とを面接触させると共に、磁器ケース２の底面２ａと熱拡散板５の基部５ａの上面とを面接触させるようにして抵抗器１を組み立てることができる。
上記構成を有する抵抗器１を使用する際には、熱拡散板５の取付穴５ｂ、ブラケット６の取付穴６ｂにねじ１０を挿通させ、ねじ１０を締め付けることで抵抗器１全体を取付対象物９に取り付ける。これにより、抵抗４で発生した熱が熱拡散板５の基部５ａ、取付部５ｃ、ねじ１２を伝わって取付対象物９に逃げると共に、熱拡散板５の基部５ａ、ブラケット６の底板部６ａ等を伝わって取付対象物９に逃げることで、ブラケット６と取付対象物９の表面との間に空気の層１１が存在するような場合でも、従来と比較して放熱効率が上昇し、抵抗器１を小型化することができる。
尚、本実施の形態における熱拡散板５やブラケット６の形状や構造は、上記のものに限定されることなく種々の形状等を採用することができ、磁器ケース２への装着要領も種々の形態を採ることができる。
次に、本発明に係る抵抗器の試験例について説明する。
図２に示すように、抵抗（不図示）を収めた磁器ケース２２と、磁器ケース２２の底面に当接する熱拡散板２５と、磁器ケース２２と協働して熱拡散板２５を挟持するブラケット２６と、磁器ケース２２を封止するセメント２８と、磁器ケース２２の内部で抵抗に接続された２本のコード２７等を備える抵抗器２１の熱拡散板２５及びブラケット２６の一端を締結部材３０を用いて取付対象物２９に固定し、熱拡散板２５の効果を検証した。
厚さ１ｍｍのアルミ合金の熱拡散板２５、厚さ１ｍｍの鉄のブラケット２６を用い、これらを鉄で径が５ｍｍの締結部材（ボルト）で取付対象物２９のアルミダイキャストに固定し、コード２７から給電して磁器ケース２２の中央部で温度を測定した。その結果を図３に示す。横軸に磁器ケース２２内の抵抗の消費電力、縦軸に温度上昇値を示す。
同図から明らかなように、熱拡散板２５を用いると、磁器ケース２２の中央部での温度上昇を熱拡散板２５を用いない場合の６０％程度に抑えることができ、放熱効率が大幅に向上することが判る。
１ 抵抗器
２ 磁器ケース
２ａ 底面
４ 抵抗
５ 熱拡散板
５ａ 基部
５ｂ 取付穴
５ｃ 取付部
６ ブラケット
６ａ 底板部
６ｂ 取付穴
６ｃ 取付部
６ｄ 側壁部
６ｅ 爪部
７ ターミナル
８ セメント
９ 取付対象物
１０ ねじ
１１ 空気の層
２１ 抵抗器
２２ 磁器ケース
２５ 熱拡散板
２６ ブラケット
２７ コード
２８ セメント
２９ 取付対象物
３０ 締結部材

Claims (2)

  1. 磁器ケース内の抵抗を覆うように該磁器ケース内にセメントを充填して硬化させたセメント抵抗器であって、
    前記磁器ケースの外表面に面接触する熱拡散板と、
    前記磁器ケースと協働して前記熱拡散板に面接触しながら該熱拡散板を挟持するブラケットと、
    前記熱拡散板及び前記ブラケットの各々に穿設された貫通孔を介して、該両部材を該セメント抵抗器の取付対象物と共に共締めする締結部材とを備え、
    前記磁器ケース、前記熱拡散板、前記ブラケット及び前記締結部材を介して前記抵抗で発生した熱を該セメント抵抗器の取付対象物に逃がすことを特徴とするセメント抵抗器。
  2. 前記熱拡散板の材質は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅又は銅合金のいずれか一つであることを特徴とする請求項１に記載のセメント抵抗器。
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