專利名稱：液體冷卻式電阻器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液體冷卻式電阻器裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)已知的液體冷卻式電阻器裝置可用于各種應(yīng)用，包括使用還能夠用作發(fā)電機的逆變器驅(qū)動式電動機的裝置的再生制動。DE3933956公開了用于電動車的液體冷卻式電阻器裝置，平坦的電阻器安裝在兩個液體冷卻的、電絕緣的塊之間。僅通過兩個塊之間的剛性連接將電阻器保持在適當(dāng)位置。GB2478547公開了用于電動車的液體冷卻式制動電阻器裝置，平坦的電阻器布置在液體冷卻的、電絕緣的塊和遮擋板或另一液體冷卻塊之間。通過塊和遮擋板之間或者兩個塊之間的剛性連接以及通過至少部分圍繞電阻器以在其主平面中限制膨脹的膨脹引導(dǎo)部件，將電阻器保持在適當(dāng)位置處?，F(xiàn)有技術(shù)的裝置的缺陷之一在于，電阻器塊或電阻器絕緣層接口處的熱接觸電阻限制了熱傳遞的效率和效力。而且，塊相對于冷卻液體的低的熱容量限制了來自電阻器的整體散熱率。此外，為了將裝置用于制動逆變器驅(qū)動式電動機，需要相對大的電阻器和液體冷卻塊，以管理所涉及到的高的能量耗散要求，實際上這樣會使得裝置笨重。發(fā)明概述因此，本發(fā)明所提出的技術(shù)任務(wù)是提供克服現(xiàn)有技術(shù)的所提及的技術(shù)缺陷的液體冷卻式電阻器裝置。在該技術(shù)任務(wù)的范圍內(nèi)，本發(fā)明的一個目的是提供使得來自電阻器的散熱效率和效力提高的液體冷卻式電阻器裝置。本發(fā)明的另一目的是提供緊湊且重量輕的液體冷卻式電阻器裝置。本發(fā)明最后而重要的目的是提供安全且經(jīng)濟的液體冷卻式電阻器裝置。技術(shù)任務(wù)以及這些和其它的目的是通過根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體冷卻式電阻器裝置根據(jù)本發(fā)明而實現(xiàn)的。將導(dǎo)熱的、電絕緣的平坦層擠壓電阻器的彈性加壓部件的使用確保了改善電阻器和平坦層之間的熱傳遞。而且，通過平坦層封閉塊的空腔以及將彈性加壓部件放置到空腔中改善從層到液體的熱傳遞?？傮w的熱傳遞效率和效力的提高使得本發(fā)明的裝置比所提到的現(xiàn)有技術(shù)的裝置更小且更輕。此外，彈性加壓部件的使用提高了裝置的沿與電阻器的平面垂直的方向的硬度，從而使其大致位于車輛以及鐵道車輛的特征振動頻率之上。因此，在使用過程中裝置能夠更好地耐受振動和震動。


而且，在后續(xù)的權(quán)利要求中限定了本發(fā)明的其它特性。本發(fā)明的進一步的特性和優(yōu)點將通過對非限制性的附圖中所圖示的根據(jù)發(fā)現(xiàn)的液體冷卻式電阻器裝置的優(yōu)選而非排他性的實施方案的描述變得更加明顯，在附圖中:圖1示出了本發(fā)明的一個實施方案的分解圖。發(fā)明詳述參照上面的圖，液體冷卻式電阻器裝置(通常由I表示)包括電阻器(2)，電阻器
(2)優(yōu)選地為電阻性材料的平坦格柵的形式。優(yōu)選地，所述電阻器(2)與電源電力的電連接是通過作為電阻器(2)的部分或者與電阻器(2)連接的端子實現(xiàn)的。電阻器(2)置于導(dǎo)熱的、電絕緣的平坦層(7)上，平坦層(7)被布置成使得其主平面彼此平行。優(yōu)選地，平坦層(7)由氮化鋁陶瓷制成并且包括剛性片材。設(shè)置至少一個塊(3)，塊(3)優(yōu)選地由電絕緣、絕熱的材料制成，尤其優(yōu)選地由模制熱固塑料制成。塊⑶設(shè)有液體入口⑷和液體出口(5)，液體入口(4)和液體出口(5)優(yōu)選地布置成平行且作為所述塊的寬度的函數(shù)。塊進一步具有空腔，空腔設(shè)有入口(4)和出口(5)之間的液體流路(6)。有利的是，可以在塊(6)的取向朝向電阻器(2)的面中加工出空腔，使得空腔具有能夠由導(dǎo)熱的、電絕緣的平坦層(7)閉合的開側(cè)。優(yōu)選地，空腔具有周向肩件，所述平坦層(7)置于周向肩件上。通過這種方式，閉合液體流路(6)，并且液體不能接觸到電阻器(2)。優(yōu)選地，流路(6)覆蓋與電阻器(2)的最大面積相同的印跡，從而使得能量耗散最大化。有利的是，用于冷卻的液體可以為水，并且液體優(yōu)選地以足夠高的流率導(dǎo)入流路(6)中以使湍流持續(xù)地通過流路。優(yōu)選地，限定空腔內(nèi)的液體流路(6)的分隔壁的峰端與層(7)間隔開以使得在所述峰端上方可以有小的液體旁路。這防止在電阻器(2)的印跡中平坦層(7)上的干燥區(qū)域，依次避免了可有損熱傳遞和裝置的整體性的熱點。設(shè)有能夠剛性緊固到塊(3)上的電絕緣遮擋板，電阻器(2)被阻擋在遮擋板和平坦層(7)之間。優(yōu)選地，遮擋板包括另一塊(3)，另一導(dǎo)熱的、電絕緣層(7)布置在另一塊
(3)和電阻器(2)之間，如圖1所示。優(yōu)選地，兩個塊 (3)能夠經(jīng)由緊固鉚釘(9)剛性地彼此緊固到一起。彈性加壓部件布置在塊(3)和導(dǎo)熱的、電絕緣平坦層(7)之間，使所述平坦層(7)經(jīng)受擠壓電阻器(2)的力。特別地，彈性加壓 部件容納在塊(3)的空腔中。優(yōu)選地，彈性加壓部件被構(gòu)造成通過平坦層(7)和電阻器(2)之間的接觸區(qū)域處的幾乎均勻的接觸壓力將平坦層(7)擠壓電阻器(2)。在裝置的一個實施方案中，彈性部件包括布置在塊(3)的內(nèi)部液體流路(6)中的多個彈簧(8)。優(yōu)選地，每個彈簧(8)布置成使其軸線與所述內(nèi)部液體流路(6)垂直。優(yōu)選地，彈簧(8)由不銹鋼制成。在如圖1所示的塊(3)存在于電阻器⑵的各側(cè)的布置中，彈簧⑶被構(gòu)造成提供分布于每個平坦層(7)的面上的力，提供了電阻器(2)和每個平坦層(7)之間的緊密接觸。除了改善電阻器⑵和導(dǎo)熱的、電絕緣的平坦層(7)之間的熱傳遞之外，塊(3)的內(nèi)部液體流路￠)中彈簧的存在增加了液體流的湍流，這依次改善了從導(dǎo)熱的、電絕緣的平坦層(7)到液體的熱傳遞。彈簧還減小了內(nèi)部液體流路￠)的截面，從而提高了液體流的速度并且因此提高了從平坦層(7)到液體的熱傳遞率，而不增加要求的液體容積流率?？傮w上看，彈性加壓部件的存在提供了來自電阻器(2)的熱傳遞的200-300%的增加，依次能夠使得裝置比現(xiàn)有技術(shù)的裝置更小且更輕。塊(3)使用熱固速率進一步有助于裝置的緊湊且重量輕的構(gòu)造。任選地，裝置包括膨脹引導(dǎo)部件(未示出)，所述膨脹引導(dǎo)部件布置在電阻器(2)的散熱片之間以在其主平面中限制電阻器的膨脹，從而防止電阻器的散熱片之間的相互接觸以及后續(xù)的短路。優(yōu)選地，膨脹引導(dǎo)部件包括至少一個云母紙條。有利的是，該至少一個條的厚度不大于電阻器(2)的厚度，從而不妨礙電阻器(3)和絕緣層(7)之間的接觸。這樣構(gòu)思出的液體冷卻式電阻器裝置易于進行多種改進和變型，這些改進和變型均落在本發(fā)明構(gòu)思的范圍內(nèi)；此外，全部的細(xì)節(jié)可由技術(shù)等同的元件替代。事實上，可以根據(jù)需要和工藝現(xiàn)狀而使用任意材料類型或尺寸。
權(quán)利要求
1.液體冷卻式電阻器裝置(I)，其特征在于包括塊(3)，所述塊(3)具有液體入口(4)、液體出口(5)和在所述液體入口(4)和所述液體出口(5)之間設(shè)有液體流路￠)的空腔，所述空腔具有由以其彼此平行的主平面支撐平坦電阻器(2)的導(dǎo)熱、電絕緣的平坦層(7)閉合的開側(cè)，所述裝置進一步包括能夠剛性緊固到所述塊(3)的電絕緣遮擋板，所述電絕緣遮擋板朝向所述電阻器(2)以遮擋所述平坦層(7)上的所述電阻器(2)，所述空腔容納彈性加壓部件，所述彈性加壓部件被構(gòu)造成使所述平坦層(7)擠壓所述電阻器(2)。
2.如權(quán)利要 求1所述的液體冷卻式電阻器裝置(I)，其特征在于，所述彈性加壓部件被構(gòu)造成通過所述平坦層(7)和所述電阻器(2)之間的接觸區(qū)域處的幾乎均勻的接觸壓力使所述平坦層(7)擠壓所述電阻器(2)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的液體冷卻式電阻器裝置(I)，其特征在于，所述彈性部件包括布置在所述塊(3)的所述內(nèi)部液體流路￠)中的多個彈簧(8)。
4.如權(quán)利要求3所述的液體冷卻式電阻器裝置(I)，其特征在于，每個所述彈簧(8)被布置成使軸線與所述內(nèi)部液體流路(6)垂直。
5.如權(quán)利要求3或4所述的液體冷卻式電阻器裝置(1)，其特征在于，所述彈簧(8)由不銹鋼制成。
6.如任意前述權(quán)利要求所述的液體冷卻式電阻器裝置(1)，其特征在于，所述電絕緣的遮擋板包括另一塊(3)，使另一導(dǎo)熱的、電絕緣的平坦層(7)布置在所述另一塊(3)和所述電阻器(2)之間，并且彈性加壓部件容納在所述另一塊(3)的空腔中并且被構(gòu)造成使所述另一平坦層(7)擠壓所述電阻器(2)。
7.如任意前述權(quán)利要求所述的液體冷卻式電阻器裝置(I)，其特征在于，所述塊(3)由電絕緣且絕熱的材料制成。
8.如任意前述權(quán)利要求所述的液體冷卻式電阻器裝置(I)，其特征在于，所述塊(3)由熱固塑料制成。
9.如任意前述權(quán)利要求所述的液體冷卻式電阻器裝置(I)，其特征在于，所述導(dǎo)熱的、電絕緣的平坦層(7)由氮化鋁陶瓷制成。
10.如任意前述權(quán)利要求所述的液體冷卻式電阻器裝置(I)，其特征在于，所述裝置包括布置在所述電阻器(2)的散熱片之間的膨脹引導(dǎo)部件。
11.如權(quán)利要求10所述的液體冷卻式電阻器裝置(I)，其特征在于，所述膨脹引導(dǎo)部件包括至少一個云母紙條。
全文摘要
提供了一種液體冷卻式電阻器裝置(1)，其包括塊(3)，塊(3)具有液體入口(4)、液體出口(5)和在所述液體入口(4)和液體出口(5)之間設(shè)有液體流路(6)的空腔，空腔具有由以其彼此平行的主平面支撐平坦電阻器(2)的導(dǎo)熱、電絕緣的平坦層(7)閉合的開側(cè)，所述裝置進一步包括能夠剛性緊固到塊(3)的電絕緣遮擋板，電絕緣遮擋板朝向所述電阻器(2)以遮擋所述平坦層(7)上的所述電阻器(2)，所述空腔容納彈性加壓部件，彈性加壓部件被構(gòu)造成使平坦層(7)擠壓電阻器(2)。
文檔編號H01C1/082GK103106987SQ20121045547
公開日2013年5月15日 申請日期2012年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月14日
發(fā)明者G·納扎羅 申請人:科瑞索電阻器有限公司