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固體絕緣設(shè)備的散熱裝置的制作方法

文檔序號:11161772閱讀:448來源:國知局
固體絕緣設(shè)備的散熱裝置的制造方法

本發(fā)明的實(shí)施方式涉及用絕緣材料對構(gòu)成開關(guān)機(jī)構(gòu)的電氣部件進(jìn)行模塑成形的固體絕緣設(shè)備的散熱裝置。



背景技術(shù):

以往,在用環(huán)氧樹脂那樣的絕緣材料對真空閥、主電路導(dǎo)體那樣的構(gòu)成開關(guān)機(jī)構(gòu)的電氣部件進(jìn)行模塑成形的固體絕緣設(shè)備中,已知在絕緣層的外周設(shè)置環(huán)狀的散熱器來抑制溫度上升的技術(shù)(參照例如專利文獻(xiàn)1)。

另外,已知在絕緣層的外側(cè)設(shè)置突出成板狀的樹脂散熱片,提高散熱特性的技術(shù)(參照例如專利文獻(xiàn)2)。

由此,能夠抑制電氣部件的溫度上升,能夠?qū)崿F(xiàn)大容量化,但上述散熱器、樹脂散熱片是隔著絕緣層的間接的散熱,在散熱效率的提高上存在極限。

因此,期望具有能夠直接連接到溫度上升的電氣部件的主電路,而能夠提高散熱效率的散熱專用的功能的結(jié)構(gòu)。

專利文獻(xiàn)1:日本特開2011-200043號公報(bào)

專利文獻(xiàn)2:日本特開2012-119102號公報(bào)



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明想要解決的課題在于提供一種能夠直接連接到由絕緣材料進(jìn)行模塑成形的固體絕緣設(shè)備的主電路,而能夠提高散熱效率的固體絕緣設(shè)備的散熱裝置。

為了解決上述課題,作為實(shí)施方式的固體絕緣設(shè)備的散熱裝置,其特征在于,具備:散熱部件,具有預(yù)定面積,由金屬材料構(gòu)成;連接導(dǎo)體,被固定于所述散熱部件,并且與固體絕緣設(shè)備的主電路連接;絕緣層,被設(shè)置于所述散熱部件和所述連接導(dǎo)體的周圍;界面連接部,使所述連接導(dǎo)體端露出;以及接地層,被設(shè)置于所述絕緣層的外周。

附圖說明

圖1A是示出固體絕緣設(shè)備的結(jié)構(gòu)的正面剖面圖。

圖1B是示出與固體絕緣設(shè)備連接的實(shí)施例1的散熱裝置的結(jié)構(gòu)的正面剖視圖。

圖1C是圖1B的A-A向視剖面圖。

圖2A是示出實(shí)施例2的散熱裝置的結(jié)構(gòu)的頂視剖面圖。

圖2B是圖2A的正面剖面圖。

圖3A是示出實(shí)施例3的散熱裝置的結(jié)構(gòu)的頂視剖面圖。

圖3B是圖3A的正面剖面圖。

圖4A是示出實(shí)施例4的散熱裝置的結(jié)構(gòu)的頂視剖面圖。

圖4B是圖2A的正面剖面圖。

圖5是示出實(shí)施例5的散熱裝置的結(jié)構(gòu)的剖面圖。

(符號說明)

1a:金屬部;2b:絕緣部;2、2a、2b、2c、2d、2e:散熱板;3:連接導(dǎo)體;4、8:絕緣層;5、9:界面連接部;6、10:接地層;7:主電路導(dǎo)體;7a、7b、7c:分支部;11a、11b、11c、11d:開口孔;12a、12b、12c:波浪形;14:固體絕緣設(shè)備;15:散熱裝置。

具體實(shí)施方式

以下,參照附圖來說明本發(fā)明的實(shí)施例。

實(shí)施例1

首先,參照圖1A至圖1C來說明實(shí)施例1的固體絕緣設(shè)備和散熱裝置。圖1A是示出固體絕緣設(shè)備的結(jié)構(gòu)的正面剖面圖,圖1B是示出與固體絕緣設(shè)備連接的實(shí)施例1的散熱裝置的結(jié)構(gòu)的正面剖視圖,圖1C是圖1B的A-A向視剖面圖。

如圖1A所示,固體絕緣設(shè)備14是對真空閥那樣的電氣部件進(jìn)行模塑成形的設(shè)備。

在該固體絕緣設(shè)備14中,設(shè)置了與主電路連接的主電路導(dǎo)體7,在其外周設(shè)置了與絕緣層4同樣材料的絕緣層8。

在該圖1A中,主電路導(dǎo)體7分支成分支部7a、7b、7c,在分支部7a的端處設(shè)置了凹部。在該凹部連接有連接導(dǎo)體3。

分支部7b、7c的端部成為突出的圓錐狀的界面連接部,分別連接電氣設(shè)備。

另外,在分支部7a的端處,絕緣層8成為凹陷的圓錐狀的界面連接部9,隔著可撓性材料貼緊界面連接部5。

在除了界面連接部9以外的絕緣層8的外周,設(shè)置了與接地層6同樣材料的接地層10。界面連接部5、9的突出、凹陷的形狀也可以反過來。

如圖1B以及圖1C所示,散熱裝置15具有與圖1A所示的固體絕緣設(shè)備14的主電路連接的由電解銅、鋁等金屬材料構(gòu)成的金屬部1a、和用環(huán)氧樹脂那樣的絕緣材料對金屬部1a進(jìn)行模塑成形的絕緣部1b。

金屬部1a包括具有預(yù)定面積的板狀的散熱板2、和被固定于散熱板2的一方的端面的圓柱狀的連接導(dǎo)體3。

散熱板2的橫寬、縱寬等比未圖示的固體絕緣設(shè)備14的外形形狀小。

關(guān)于板厚,設(shè)為具有自行立起的程度的機(jī)械強(qiáng)度,根據(jù)需要,在周緣部設(shè)置電場緩和環(huán)。

在絕緣部1b中,設(shè)置了對散熱板2和連接導(dǎo)體3的一部分一體進(jìn)行模塑成形的絕緣層4。

換言之,散熱板2的整體被絕緣層4覆蓋。連接導(dǎo)體3的反散熱板側(cè)成為突出的圓錐狀的界面連接部5,連接導(dǎo)體3的端露出。

在除了界面連接部5以外的絕緣層4的外周,設(shè)置了涂覆了導(dǎo)電性涂料的接地層6。絕緣層4具有能夠耐得住使固體絕緣設(shè)備14負(fù)擔(dān)的絕緣耐力的預(yù)定的絕緣厚度。

環(huán)氧樹脂是一般的例子即可,但也可以在填充劑中與二氧化硅一起填充熱傳遞率良好的氧化鎂。成為氧化鎂:二氧化硅=50~85:50~15的范圍。

通過這樣構(gòu)成,在固體絕緣設(shè)備14中流過的電流例如從一方的電氣設(shè)備經(jīng)由分支部7c、分支部7b到達(dá)另一方的電氣設(shè)備(在圖1中實(shí)線箭頭B)。

另一方面,將在主電路中產(chǎn)生的熱經(jīng)由分支部7a、連接導(dǎo)體3從散熱板2釋放(在圖1中虛線箭頭C)。

通過對固體絕緣設(shè)備14側(cè)的界面連接部9連接散熱裝置側(cè)的界面連接部5,能夠?qū)腆w絕緣設(shè)備14的主電路直接連接散熱板(散熱部件)2,所以能夠提高散熱效率。

即,將由熱傳導(dǎo)率良好的金屬材料構(gòu)成的散熱部件連接到固體絕緣設(shè)備14的主電路,所以能夠大幅抑制固體絕緣設(shè)備14的溫度上升。

此外,如果在絕緣層4中填充氧化鎂,則能夠進(jìn)一步提高散熱效率。

另外,使散熱板2小于固體絕緣設(shè)備14的橫寬、縱寬,所以無需通過散熱裝置擴(kuò)大開關(guān)機(jī)構(gòu)的例如盤寬,有助于小型化。

此外,在以小容量使用固體絕緣設(shè)備14的情況下,設(shè)為將散熱裝置拆下,在固體絕緣設(shè)備14側(cè)的界面連接部9處安裝未圖示的絕緣栓。

由此,能夠與固體絕緣設(shè)備14的通電條件符合地使用散熱裝置,能夠?qū)崿F(xiàn)固體絕緣設(shè)備14的應(yīng)用擴(kuò)大。

根據(jù)上述實(shí)施例1的散熱裝置15,通過對在固體絕緣設(shè)備14側(cè)設(shè)置的界面連接部9連接在散熱裝置側(cè)設(shè)置的界面連接部5,能夠?qū)腆w絕緣設(shè)備14的主電路直接連接散熱板(散熱部件)2,所以能夠大幅抑制模塑成形的電氣部件的溫度上升。

該散熱裝置15具有散熱專用的功能,可裝卸自如,所以能夠?qū)崿F(xiàn)固體絕緣設(shè)備14的應(yīng)用范圍的擴(kuò)大。

實(shí)施例2

接下來,參照圖2A以及圖2B,說明實(shí)施例2的散熱裝置15。圖2A是示出本發(fā)明的實(shí)施例2的散熱裝置15的結(jié)構(gòu)的頂視剖面圖,圖2B是圖2A的正面剖面圖。

此外,該實(shí)施例2與實(shí)施例1不同的點(diǎn)在于,使散熱板為多塊。

在圖2中,在與實(shí)施例1同樣的結(jié)構(gòu)部分中附加同一符號,省略其詳細(xì)的說明。

如圖2A、圖2B所示,對連接導(dǎo)體3連接了多個(gè)散熱板(散熱部件)2a、2b、2c。

在散熱板2a、2b、2c之間,以不妨礙空氣的流通的方式,隔開幾mm的預(yù)定間隔而平行配置。

此外,如果如圖所示使兩端的散熱板2a、2c的端面向外側(cè)彎曲,則能夠促進(jìn)空氣的流通。

根據(jù)上述實(shí)施例2的散熱裝置15,除了通過實(shí)施例1得到的效果以外,還能夠擴(kuò)大散熱面積,進(jìn)一步抑制固體絕緣設(shè)備14的溫度上升。

實(shí)施例3

接下來,參照圖3A以及圖3B來說明實(shí)施例3的散熱裝置15。圖3A是示出實(shí)施例3的散熱裝置15的結(jié)構(gòu)的頂視剖面圖,圖3B是圖3A的正面剖面圖。

此外,該實(shí)施例3與實(shí)施例1不同的點(diǎn)在于,使散熱板成為十字狀。

在圖3A以及圖3B中,在與實(shí)施例1同樣的結(jié)構(gòu)部分中,附加同一符號,省略其詳細(xì)的說明。

如圖3A以及圖3B所示,以如果從上表面觀察散熱板(散熱部件)2d則成為十字狀的方式組合。此外,也可以按照放射狀組合多塊散熱板。

根據(jù)上述實(shí)施例3的散熱裝置15,能夠得到與實(shí)施例2同樣的效果。

實(shí)施例4

接下來,參照圖4A以及圖4B來說明實(shí)施例4的散熱裝置15。圖4A是示出實(shí)施例4的散熱裝置15的結(jié)構(gòu)的頂視剖面圖,圖4B是圖4A的正面剖面圖。

此外,該實(shí)施例4與實(shí)施例1不同的點(diǎn)在于,使散熱板成為筒狀。

在圖4A以及圖4B中,在與實(shí)施例1同樣的結(jié)構(gòu)部分中,附加同一符號,省略其詳細(xì)的說明。

如圖4A以及圖4B所示,使散熱板(散熱部件)2e成為筒狀,將連接導(dǎo)體3側(cè)塞住而固定于連接導(dǎo)體3。

反連接導(dǎo)體側(cè)成為開放的開口部。在筒狀的散熱板2的底部,設(shè)置了用于使空氣流通的多個(gè)開口孔11a、11b、11c、11d。

根據(jù)上述實(shí)施例4的散熱裝置15,能夠得到與實(shí)施例3同樣的效果。

實(shí)施例5

接下來,參照圖5來說明實(shí)施例5的散熱裝置15。圖5是示出實(shí)施例5的散熱裝置15的結(jié)構(gòu)的剖面圖。

此外,該實(shí)施例5與實(shí)施例4不同的點(diǎn)在于,在散熱板和絕緣層中設(shè)置了波浪形。

在圖5中,在與實(shí)施例4同樣的結(jié)構(gòu)部分中,附加同一符號,省略其詳細(xì)的說明。

如圖5所示,在散熱板(散熱部件)2e的內(nèi)外周面上,設(shè)置凸凹狀的波浪形12a,而使表面積增大。

在絕緣層4的內(nèi)外周面上,也設(shè)置波浪形12b,與其相伴地接地層6也成為波浪形12c。

散熱板2e的波浪形12a、和絕緣層4的波浪形12b設(shè)為設(shè)置于某一方。在設(shè)置于兩方的情況下,如果使相互的脊部和谷部對齊,則在電場上優(yōu)選。

根據(jù)上述實(shí)施例5的散熱裝置15,能夠得到與實(shí)施例4同樣的效果。

根據(jù)以上述敘述那樣的實(shí)施例的散熱裝置15,能夠從對電氣部件進(jìn)行模塑成形的固體絕緣設(shè)備14的主電路直接抽取熱,所以能夠大幅抑制溫度上升。

雖然說明了本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施方式,但這些實(shí)施方式作為例子而提示,并未意圖限定發(fā)明的范圍。這些新的實(shí)施方式能夠以其他各種方式實(shí)施,能夠在不脫離發(fā)明的要旨的范圍內(nèi),進(jìn)行各種省略、置換、變更。這些實(shí)施方式、其變形包含于發(fā)明的范圍、要旨內(nèi),并且包含于權(quán)利要求書記載的發(fā)明和其均等范圍內(nèi)。

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