[實用新型]陶瓷電阻器系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320272138.8
• 申請日: 2013-05-17
• 公開（公告）號: CN203260440U
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發(fā)明（設計）人: 王濤;鄭紅衛(wèi);胡學功;郭朝紅;劉秋生;郭聰;唐大偉
• 申請（專利權）人: 中國科學院工程熱物理研究所;景德鎮(zhèn)神飛特種陶瓷有限公司
• 主分類號: H01C1/082
• 分類號: H01C1/082;H01C7/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 曹玲柱

技術領域

本實用新型涉及功能陶瓷技術領域，尤其涉及一種陶瓷電阻器系統(tǒng)。

背景技術

目前，采用陶瓷材料制備大功率電阻器已經成為一種趨勢，而對于大功率陶瓷電阻器而言，其散熱問題是必須要解決的問題。如果散熱問題解決不好，不僅陶瓷電阻器本身的性能會受到影響，甚至會引發(fā)安全隱患。

目前電力系統(tǒng)中傳統(tǒng)的大功率電阻如氧化鋅電阻、大功率陶瓷電阻器等，主要采用的是強制水冷系統(tǒng)，這種方法的散熱性能遠高于強制風冷系統(tǒng)，但是冷卻水在高電壓的作用下工作會產生電離，導致電力設備的短路，為此冷卻系統(tǒng)設計成內外兩種循環(huán)，內循環(huán)采用去離子水作為工質，同時加裝水處理系統(tǒng)用于過濾內循環(huán)中產生的導電離子，將大功率電阻產生的熱量由內循環(huán)帶走后，經中間換熱器釋放給外循環(huán)水冷系統(tǒng)，由外循環(huán)冷卻水帶走大功率電阻的熱量。

然而，在實現本實用新型的過程中，申請人發(fā)現現有技術陶瓷電阻器系統(tǒng)存在如下技術缺陷：

(1)復雜的冷卻系統(tǒng)增加了系統(tǒng)體積，降低了系統(tǒng)的換熱效率，提高了系統(tǒng)的運行成本，限制了整個系統(tǒng)向集成化方向發(fā)展；

(2)陶瓷電阻器與散熱系統(tǒng)之間的接觸熱阻會引起的陶瓷電阻器內部溫度梯度過大，極易導致的應力過大產生的電阻器變形、斷裂等問題。

實用新型內容

(一)要解決的技術問題

鑒于上述技術問題，本實用新型提供了一種陶瓷電阻器系統(tǒng)，以簡化其系統(tǒng)構造，增強換熱效率。

(二)技術方案

根據本實用新型的一個方面，提供了一種陶瓷電阻器系統(tǒng)。該陶瓷電阻器系統(tǒng)包括：該陶瓷電阻器系統(tǒng)包括：陶瓷電阻器本體，呈中空結構，其中空部分的至少部分側壁上具有若干條毛細微槽，該毛細微槽沿平行于陶瓷電阻器本體中心軸線的方向延伸，并朝向陶瓷電阻器本體中心軸線的方向開口；兩連接頭，呈中空管狀結構，分別密封固定于陶瓷電阻器本體的兩端，且陶瓷電阻器本體的中空部分連接至該兩連接頭的中空部分；以及風冷冷凝器，其冷卻工質進口和冷卻工質出口分別通過冷卻工質管路連接至兩連接頭內部的中空部分。

優(yōu)選地，本實用新型陶瓷電阻器系統(tǒng)中，毛細微槽的橫截面形狀為以下形狀中的一種：矩形、圓形、橢圓形和梯形。

優(yōu)選地，本實用新型陶瓷電阻器系統(tǒng)中，毛細微槽的橫截面形狀為梯形，且該梯形的靠近陶瓷電阻器本體中心軸線的頂邊的長度小于遠離陶瓷電阻器本體中心軸線的底邊的長度。

優(yōu)選地，本實用新型陶瓷電阻器系統(tǒng)中，毛細微槽的尺寸滿足：其進入陶瓷電阻器本體內最深處的深度在0.2～0.8mm；其橫截面最寬處的寬度在0.2～0.8mm范圍內。

優(yōu)選地，本實用新型陶瓷電阻器系統(tǒng)中，陶瓷電阻器本體的中空結構包括：腔體，毛細微槽分布于陶瓷電阻器本體對應該腔體的側壁；上、下通孔，腔體分別通過該上、下通孔連接至兩連接頭的中空部分，陶瓷電阻器本體對應的該上、下通孔的側壁沒有毛細微槽。

優(yōu)選地，本實用新型陶瓷電阻器系統(tǒng)中，腔體為圓筒狀腔，其內徑和外徑的比例介于0.8∶1～0.5∶1之間。

優(yōu)選地，本實用新型陶瓷電阻器系統(tǒng)中，圓筒狀腔的內徑介于2～15cm之間，外徑介于2.5～30cm之間；陶瓷電阻器本地的壁厚介于0.25～7.5cm之間。

優(yōu)選地，本實用新型陶瓷電阻器系統(tǒng)中，陶瓷電阻器本體的兩端一次性或逐漸聚收為連接頭相匹配的形狀。

優(yōu)選地，本實用新型陶瓷電阻器系統(tǒng)中，陶瓷電阻器本體由氧化鋁、錳和鈦經過煅燒工藝制備而成。

優(yōu)選地，本實用新型陶瓷電阻器系統(tǒng)中，冷凝器為風冷冷凝器或水冷冷凝器。

優(yōu)選地，本實用新型陶瓷電阻器系統(tǒng)中，冷卻工質為：高電壓下不電離的制冷劑；冷卻工質的充液量滿足：冷卻工質液面的最底端高于毛細微槽的最底端。

優(yōu)選地，本實用新型陶瓷電阻器系統(tǒng)中，連接頭的材料為絕緣材料，外部電極直接焊接于陶瓷電阻器本體上；或連接頭的材料為金屬材料，外部電極焊接在該金屬連接頭上；該陶瓷電阻器系統(tǒng)還包括：絕緣件，密封設置于連接頭和冷卻工質管路之間，用于實現連接頭與冷卻工質管路之間的絕緣。

(三)有益效果

從上述技術方案可以看出，本實用新型陶瓷電阻器具有以下有益效果：

(1)省去冷卻水處理系統(tǒng)，減小了散熱系統(tǒng)體積，簡化了系統(tǒng)構造；

(2)陶瓷電阻器本體所產生的熱量直接傳導至冷卻介質，從而增強了換熱效率，提高了散熱熱流密度和總散熱量，有效地控制了大功率電子及光電子器件的工作溫度，保證并提高了器件的工作性能；