专利名称：两面安装双内水路水冷电阻器的制作方法
技术领域：
本发明属于间接冷却玻璃釉膜电阻器领域。
背景技术：
现有间接冷却玻璃釉膜电阻器结构如下在氧化铝瓷片的一面制作玻璃釉膜电阻，另一面制作焊接银层，再将此电阻基片和铜片、表面金属化瓷片组成电阻芯片；电阻芯片和内壳、外壳组成间接冷却玻璃釉膜电阻器。该电阻器顶部有两个引出电极，侧面有两个固定孔。安装时，将电阻器底面的金属化瓷片贴在散热器平面上，用螺丝穿过固定孔拧紧。工作时，电阻器产生的热量通过氧化铝瓷片、铜片、表面金属化瓷片传到散热器， 散热器再被风或水冷却。以上电阻器及散热方式存在以下几点不足工作时，玻璃釉膜电阻产生的热量主要通过氧化铝瓷片、铜片、表面金属化瓷片传到散热器，由于氧化铝的导热率不高，增大了玻璃釉膜和散热器之间的温差，导致功率密度下降；电阻器顶部的电极占用了很大的空间，不利于密集安装；电阻器两侧的安装孔占用了较大的空间，不利于密集安装；采用风冷散热方式的散热器尺寸大，不利于密集安装；为解决上述方案中存在的问题与缺陷，本发明提供了一种两面安装双内水路水冷电阻器及其制作方法。
发明内容
(一)本发明是通过以下技术方案实现的本发明所涉及的是一种两面安装双内水路水冷电阻器，主要包括平顶式间接冷却玻璃釉膜电阻器、两面安装双内水路散热板、公共电极。平顶式间接冷却玻璃釉膜电阻器的电阻芯采用氧化铍加铜板结构在氧化铍的一面制作玻璃釉膜电阻，另一面制作焊接银层，形成氧化铍电阻基片，通过焊接银层将氧化铍电阻基片和铜板焊在一起组成电阻芯。为减少氧化铍和铜板焊接时产生的应力，氧化铍长宽尺寸不应过大，为提高功率，可采用N+1结构将多块氧化铍电阻芯片焊在一块铜板上。 由于氧化铍和铜都是高导热率材料，可以很快将工作时玻璃釉膜产生的热量带走，大大提高电阻器的功率密度。平顶式间接冷却玻璃釉膜电阻器外壳共有4个出线孔，每个出线孔连着2个不同方向的线槽，每个线槽都被一个绝缘墙封闭，安装时将要走线线槽的绝缘墙掰掉，引出线可从侧面伸出，安装后在每个线槽上盖一个线槽绝缘片，既保证了电阻器顶部的平整又有足够的绝缘强度。由于去掉了顶部的电极，使电阻器高度降低了 50%左右。平顶式间接冷却玻璃釉膜电阻器固定孔采用错位设计，安装时相邻电阻器的固定孔圆心在同一条直线上，可以简化水路设计，还可以互相借用对方的剩余空间，提高安装密度。采用两面安装双内水路水冷散热板。每块散热板有正反两个冷却平面，两条冷却水路，每个平面下一条。这两条水路共用一个进水口和一个出水口，但水流方向相反，可以均衡整块散热板的温度。在正反两个冷却平面上均可安装电阻器，在不降低散热效率的前提下大大提高安装密度。将平顶式间接冷却玻璃釉膜电阻器无间隔的安装在散热板的两个冷却平面上，组成两面安装双内水路水冷电阻器单板模块。冷却水从单板模块的进水口流入，流经两个水流方向相反的内水路，吸收热量后从散热板的出水口流出，保证了在高密度安装电阻器的条件下，电阻器的最高温度及各电阻器之间的温差均降到安全值内。将N块单板模块平行叠装成一体，组成两面安装双内水路水冷电阻器。(二)该方案的优点是1、电阻芯采用氧化铍加铜板结构，该结构比氧化铝结构的功率密度提高1倍以上。2、采用平顶式间接冷却玻璃釉膜电阻器可使电阻器占用空间比传统结构缩小 50%以上。3、采用两面安装双内水路散热板，一条外水路连接两条水流方向相反的内水路， 可以使水路简单可靠，冷却效果更好。同时在散热器的两面均安装电阻器，可以使单板模块的安装密度大大提高。4、将N块单板模块平行叠装成一体，结构紧凑，占用空间小，还可通过加减单板模块数量很方便获得不同功率的电阻器。(三)所述两面安装双内水路水冷电阻器制作方法1、制作两面安装双内水路散热板主板在25mm左右的铝合金板的两面加工出迂回的水槽，两面水槽共用一个进水口和一个出水口，但水流方向相反，在水槽的四周留出焊接和安装用的边框；2、制作两面安装双内水路散热板侧板用铝合金板加工出和两面安装双内水路散热板主板长宽尺寸相同，厚度4mm左右的平板；3、制作两面安装双内水路散热板用2块两面安装双内水路散热板侧板焊接在两面安装双内水路散热板主板的两侧，焊接后的两面安装双内水路散热板侧板的外平面成为冷却平面；在两个冷却平面上加工出电阻器螺纹固定孔，该螺纹孔需打在两条水路中间，顺着水路方向固定上下相邻平顶式间接冷却玻璃釉膜电阻器的电阻器螺纹固定孔的圆心应在同一条直线上；顺着水路方向固定上下相邻平顶式间接冷却玻璃釉膜电阻器的电阻器螺纹固定孔的间距，应能保证相邻两个平顶式间接冷却玻璃釉膜电阻器能并排安装且间距小于Imm ；顺着水路方向穿过电阻器螺纹固定孔圆心的N条直线，其相邻直线的线间距等于单个平顶式间接冷却玻璃釉膜电阻器两个安装孔的间距；再在上下两端加工出单板模块叠装固定孔，便制成两面安装双内水路散热板；4、制作内壳用模具将工程塑料注塑出平顶式间接冷却玻璃釉膜电阻器内壳；5、制作外壳及绝缘片用模具将工程塑料注塑出平顶式间接冷却玻璃釉膜电阻器外壳及绝缘片；
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6、制作公共电极及绝缘盖板通过注塑模具将镶嵌电极和工程塑料注塑成一体； 用模具将工程塑料注塑出公共电极绝缘盖板。7、制作电阻基片在氧化铍的一面制作出玻璃釉膜电阻，在背面制作出焊接银层；8、制作电阻芯将电阻基片焊接在镀镍铜板上，同时在玻璃釉膜电阻的银电极上焊接两根铜线作为内电极；9、制作平顶式间接冷却玻璃釉膜电阻器将内电极穿过内壳的内壳出线孔，将电阻芯装入内壳，往内壳内灌胶，胶固化后在内壳和外壳之间放入碟簧，再将内电极穿过外壳的外壳出线孔，将内壳压入外壳并卡在外壳内；10、制作单板模块将M个平顶式间接冷却玻璃釉膜电阻器采用串并联组合电路固定在两面安装双内水路散热板的冷却平面上，固定前应根据其在冷却平面上的位置，将要走线线槽的绝缘墙掰掉，让内电极从侧面伸出，进入相邻平顶式间接冷却玻璃釉膜电阻器的线槽内，和相邻线槽内的内电极在焊接在一起；在最左侧和最右侧的N个线槽内各引出1根过渡电极(总电流越大N值越大)；在每个线槽上盖上线槽绝缘片；将2个水嘴拧进两面安装双内水路散热板的进出水口内。11、制作两面安装双内水路水冷电阻器将N个单板模块(功率越大N值越大)组装在一起，先在相邻单板模块之间上下各放一块铝垫板，用螺杆穿过上面的叠装固定孔，用螺母拧紧，用螺杆穿过下面的叠装固定孔，两边再各放一个支架，用螺母拧紧；用螺丝穿过公共电极的公共电极安装孔，拧进最右边或最左边单板模块的4个公共电极螺纹固定孔， 将2个公共电极固定；将各单板模块的过渡电极穿过公共电极的公共电极出线孔，焊接在镶嵌电极上，盖上公共电极绝缘盖板，便得到两面安装双内水路水冷电阻器。本发明的有益效果是电阻芯采用氧化铍加铜板结构，该结构比氧化铝结构的功率密度提高1倍以上；采用平顶式间接冷却玻璃釉膜电阻器可使电阻器占用空间比传统结构缩小50%以上；采用两面安装双内水路散热板，可以使水路简单可靠，冷却效果更好，在散热器的两面均安装电阻器，可以使单板模块的安装密度大大提高；将N块单板模块平行叠装成一体，结构紧凑，占用空间小，还可通过加减单板模块数量很方便获得不同功率的电阻器。
四
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。图1是两面安装双内水路散热板主板示意图。图2是两面安装双内水路散热板侧板示意图。图3是两面安装双内水路散热极示意图。图4是内壳示意图。图5是外壳示意图。图6是外壳绝缘片示意图。图7是公共电极示意图。图8是氧化铍基片示意图。图9是电阻基片示意图。
图10是铜板示意图。图11是电阻芯示意图。图12是封装电阻芯内壳示意图。图13是碟簧示意图。图14是平顶式间接冷却玻璃釉膜电阻器示意图。图15是单板模块示意图。图16是两面安装双内水路水冷电阻器示意图。图中1代表水槽；2代表进出水口 ；3代表公共电极螺纹固定孔；4代表冷却平面； 5代表电阻器螺纹固定孔；6代表叠装固定孔；7代表内壳出线孔；8代表灌胶口 ；9代表碟簧定位孔；10代表外壳出线孔；11代表长线槽；12代表短线槽；13代表绝缘墙；14代表长线槽绝缘片；15代表短线槽绝缘片；16代表公共电极出线孔；17代表镶嵌电极；18代表公共电极安装孔；19代表公共电极绝缘盖板；20代表银电极；21代表电阻膜层；22代表焊接银层；23代表环形电极代表内电极；25代表硅橡胶J6代表电阻器安装孔；27代表过渡电极；观代表水嘴；四代表铝垫板；30代表支架。
五具体实施例方式1、在一块24mm的铝合金板的正反两面加工出水槽1、在侧面加工出进出水口 2和共电极固定螺纹孔3，制成图1两面安装双内水路散热板主板。2、用两块3mm的铝合金板加工成图2两面安装双内水路散热板侧板。3、将两块图2两面安装双内水路散热板侧板通过真空钎焊或摩擦焊焊接在图1两面安装双内水路散热板主板两侧，焊接后的图2两面安装双内水路散热板侧板的外平面成为冷却平面4 ；在两个冷却平面4上加工出电阻器螺纹固定孔5，该螺纹孔需打在两条水路中间，顺着水路方向固定上下相邻的图14平顶式间接冷却玻璃釉膜电阻器的电阻器螺纹固定孔5的圆心应在同一条直线上；顺着水路方向固定上下相邻两个图14平顶式间接冷却玻璃釉膜电阻器的电阻器螺纹固定孔5的间距，应能保证相邻两个图14平顶式间接冷却玻璃釉膜电阻器能并排安装且间距小于Imm ；顺着水路方向穿过电阻器螺纹固定孔5的五条直线，其相邻直线的线间距等于单个平顶式间接冷却玻璃釉膜电阻器两个电阻器安装孔 26的间距；再在上下两端加工出单板模块叠装固定孔6，便制成图3两面安装双内水路散热板。4、用模具将工程塑料注塑出图4内壳。5、用模具将工程塑料注塑出图5外壳。6、用模具将工程塑料注塑出图6外壳绝缘片。7、通过注塑模具将镶嵌电极17和工程塑料注塑成一体，得到图7公共电极；用模具将工程塑料注塑出公共电极绝缘盖板19。8、在图8氧化铍基片的一面制作出银电极20、电阻膜层21，背面制作出焊接银层 22，得到图9电阻基片。9、将两片图9电阻基片有焊接银层22的一面焊在图10铜板上，在两片图9电阻基片相邻的银电极20上焊一根环形导线成为环形电极22，组成串联电路，在用两根导线分别焊在远端的两个银电极20上成为内电极24，这样制成图11电阻芯。
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10、将图11电阻芯的内电极M由里向外从图4内壳的内壳出线孔7穿出，将图11 电阻芯装进图4内壳内，从灌胶口 8灌入硅橡胶25，烘干后得到图12封装电阻芯内壳。11、将一个图13碟簧放入图12封装电阻芯内壳的碟簧定位孔9，再将图12封装电阻芯内壳的内电极M由里向外从图5外壳的外壳出线孔10穿出，将图12封装电阻芯内壳卡进图5外壳内，成为图14平顶式间接冷却玻璃釉膜电阻器。12、将48个图14平顶式间接冷却玻璃釉膜电阻器用螺丝固定在图3两面安装双内水路散热板的两个冷却平面4上，48个电阻器采用采用串并联组合电路，固定前应根据其在冷却平面4上的位置，将要走线线槽的绝缘墙13掰掉，让内电极M从侧面伸出，进入相邻图14平顶式间接冷却玻璃釉膜电阻器的线槽内，和相邻线槽内的内电极M焊接在一起；从最左侧2个线槽和最右侧2个线槽内各引出一根过渡电极27 ；给每个长线槽11盖上长线槽绝缘片14，给每个短线槽12盖上短线槽绝缘片15 ；将2个水嘴观拧进图3两面安装双内水路散热板的进出水口 2内，制成图15单板模块。13、将3个图15单板模块组装成一体在相邻图15单板模块之间上下各放一块铝垫板四，用螺杆穿过上面的叠装固定孔6，用螺母拧紧，用螺杆穿过下面的叠装固定孔6， 两边再各放一个支架30，用螺母拧紧；用螺丝穿过图7公共电极的公共电极安装孔18拧进最右边的图15单板模块的4个公共电极螺纹固定孔3，将2个图7公共电极固定；将3个图15单板模块的过渡电极27穿过图7公共电极的公共电极出线孔16，焊接在镶嵌电极17 上，盖上公共电极绝缘盖板19，组装成图16两面安装双内水路水冷电阻器。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
权利要求
1.本发明所涉及的是一种两面安装双内水路水冷电阻器，平顶式间接冷却玻璃釉膜电阻器安装在两面安装双内水路散热板的正反两个冷却平面上，冷却水从散热板的进水口流入，流经两个水流方向相反的内水路，吸收热量后从散热板的出水口流出，其特征是每个两面安装双内水路水冷电阻器由N个单板模块叠装组成，由一对公共电极引出电阻，每个单板模块有一块两面安装双内水路散热板，每个两面安装双内水路散热板有两个冷却平面，平顶式间接冷却玻璃釉膜电阻器无间隔地安装在两个冷却平面上。
2.根据权利要求1所述的两面安装双内水路水冷电阻器，其特征是每个两面安装双内水路散热板有两个冷却平面，两条水路，每个冷却平面下一条，两条水路共用同一个进水口和同一个出水口，且两条水路的水流方向相反。
3.根据权利要求1所述的两面安装双内水路水冷电阻器，其特征是平顶式间接冷却玻璃釉膜电阻器的电阻芯采用N+1结构，即N块氧化铍电阻基片焊接在一块铜板上。
4.根据权利要求1所述的两面安装双内水路水冷电阻器，其特征是平顶式间接冷却玻璃釉膜电阻器共有4个出线孔，每个出线孔连着2个不同方向的线槽，每个线槽都被一个绝缘墙封闭，安装时将要走线线槽的绝缘墙掰掉，内电极可从侧面伸出并进入相邻平顶式间接冷却玻璃釉膜电阻器的线槽内，和相邻平顶式间接冷却玻璃釉膜电阻器的内电极进行焊接，安装后在每个线槽上盖一个线槽绝缘片。
5.根据权利要求1所述的两面安装双内水路水冷电阻器，其特征是平顶式间接冷却玻璃釉膜电阻器固定孔采用错位设计，在冷却平面上的电阻器螺纹固定孔应打在两条水路中间，顺着水路方向固定上下相邻平顶式间接冷却玻璃釉膜电阻器的电阻器螺纹固定孔的圆心应在同一条直线上；顺着水路方向固定上下相邻平顶式间接冷却玻璃釉膜电阻器的电阻器螺纹固定孔的间距，应能保证相邻两个平顶式间接冷却玻璃釉膜电阻器能并排安装且间距小于Imm ；顺着水路方向穿过电阻器螺纹固定孔圆心的N条直线，其相邻直线的线间距等于单个平顶式间接冷却玻璃釉膜电阻器两个电阻器安装孔的间距。
全文摘要
本发明属于间接冷却玻璃釉膜电阻器领域。本发明所涉及的是一种两面安装双内水路水冷电阻器，主要包括平顶式间接冷却玻璃釉膜电阻器、两面安装双内水路散热板、公共电极。平顶式间接冷却玻璃釉膜电阻器的电阻芯采用氧化铍加铜板结构。采用两面安装双内水路水冷散热板。将平顶式间接冷却玻璃釉膜电阻器无间隔的安装在散热板的两个冷却平面上，组成两面安装双内水路水冷电阻器单板模块。冷却水从单板模块的进水口流入，流经两个水流方向相反的内水路，吸收热量后从散热板的出水口流出，保证了在高密度安装电阻器的条件下，电阻器的最高温度及各电阻器之间的温差均降到安全值内。将N块单板模块平行叠装成一体，组成两面安装双内水路水冷电阻器。
文档编号H01C1/01GK102522170SQ20121000530
公开日2012年6月27日 申请日期2012年1月10日 优先权日2012年1月10日
发明者乐晨, 刘小会, 刘龙, 周向辉, 张丽丽, 张铃, 曹鹏, 李本德, 李 瑞, 杨旭, 林钢, 马利媛 申请人:北京七一八友晟电子有限公司