专利名称：镶嵌式绝缘水冷玻璃釉膜电阻器的制作方法
技术领域：
镶嵌式绝缘水冷玻璃釉膜电阻器一、技术领域[0001]本实用新型属于水冷电阻器领域。二、背景技术[0002]现有的合金丝水冷电阻器具有比功率大、可靠性高等优势，但此优势仅限于合金丝的截面积较大的低阻值电阻器，阻值一般在100Ω以下。当合金丝阻值较高时，如在 500 Ω以上时，其性能指标将发生显著变化。当电阻丝长度一定时，若要获得高阻值的合金丝，势必要将合金丝的截面积减小，因此高阻值和低阻值的合金丝的截面积会相差几十倍到几百倍。由于高阻值合金丝截面积小，在使用的过程中会出现如下的问题[0003]I、合金丝的焊接处所受到振动损伤将被放大，合金丝放在流动的冷却水中，流动的水会使合金丝产生轻微振动，长时间的轻微振动会导致合金丝的焊点处出现疲劳损伤直至断裂，造成产品失效。[0004]2、合金丝直接浸在冷却水中，当施加直流电压时，处于冷却水环境中的合金丝会产生电解腐蚀，电解腐蚀的速度和施加的电压高低有关，同时与冷却水中的物理化学环境有关，主要包括电解质的种类及含量、氧含量和水压等。当施加的电压、冷却水 中的物理化学环境一定的情况下，在相同的时间内，截面积大的合金丝和截面积小的合金丝被腐蚀掉的质量是相等的，这相等的质量对不同截面合金丝所造成的损伤来说差别是不同的，有时是巨大的。[0005]3、为了获得较高的阻值，除了减小合金丝截面积外还要增加其长度，但很长的合金丝要放在狭小的空间就要将合金丝缠绕在一个支架上，就会造成电感量的急剧增大。三、发明内容[0006]为解决上述方案中存在的缺陷，本实用新型提供了一种镶嵌式绝缘水冷玻璃釉膜电阻器及其制作方法。[0007](一 )本实用新型是通过以下技术方案实现的[0008]本实用新型所涉及的是一种镶嵌式绝缘水冷玻璃釉膜电阻器，将不锈钢传热盒镶嵌在矩形水道的内壁上，电阻芯块安装在不锈钢传热盒内，电阻芯块产生的热量通过不锈钢传热盒传递给冷却水，其特征是不锈钢传热盒镶嵌在水冷电阻器PVDF主板的水槽内壁，不锈钢传热盒的盒底和水槽中的水接触，盒内安装玻璃釉膜电阻芯块，电阻芯块上扣有绝缘盖板。[0009]将不锈钢传热盒镶嵌在水冷电阻器的矩形水道内壁上，该不锈钢传热盒的四周开有两道槽，注塑时PVDF氟塑料填充其中实现水密封；该不锈钢传热盒底面平直和水冷电阻器的矩形水道的一面实现无缝连接，该面称为散热平面b ;不锈钢传热盒顶面四周分布有四个螺纹盲孔，中部凹陷下去，凹陷下去的底面也为一平面，在此处安装电阻芯块，该面称为安装平面；散热平面和安装平面之间的不锈钢板称为散热板，其厚度在O. 5mm到2. Omm 之间，该板既要保证能承受水的压力实现密封又要快速将电阻芯块产生的热量传递给冷却水，实现密封水和传导热量的双重功效。电阻芯块安装在不锈钢传热盒的安装平面上，该电阻芯块四周有高出的绝缘墙，绝缘墙上扣有绝缘盖板，通过螺丝和不锈钢传热盒上的四个螺纹盲孔将电阻芯块、密封圈和二次密封板固定，同时实现二次水密封，然后盖上绝缘盖板。[0010]电阻芯块采用璃釉膜电阻平面设计方案。[0011]工作时，电阻芯块产生的热量传导给不锈钢传热盒的散热板，散热板快速将热量传导给冷却水，冷却水不断流动，持续将热量带走，以保证玻璃釉膜电阻器工作在安全的温度范围内。[0012]( 二 )该方案的优点是[0013]I、璃釉膜电阻器和水完全隔开，彻底避免了电解腐蚀的产生。[0014]2、在低阻值和高阻值电阻器共用水道的场合，可以将高阻值电阻器换成镶嵌式绝缘水冷玻璃釉膜电阻器，而低阻值电阻器保持不动，整个水路没有变化，但由于高阻值电阻器可靠性提高，可使整个水冷电阻器可靠性水平大大提高。[0015]3、电阻芯块采用璃釉膜电阻平面设计方案，电感量极小，所占面积很小。[0016](三)所述镶嵌式绝缘水冷玻璃釉膜电阻器制作方法[0017]I、制作金属化绝缘基片在氧化铝基片或氧化铍陶瓷基片的一面印刷出两道平行的电极浆料经烧结后成为内电极；在背面印刷出比瓷片面积稍小的电极浆料，经烧结后成为金属粘接面。[0018]2、制作电阻基片在金属化绝缘基片的两电极之间印刷电阻浆料，电阻浆料要搭接上两电极，但又不能全部覆盖住电极，经烧结后形成电阻膜，在电阻膜表面印刷介质浆料，经烧结后成为复合电阻膜，得到电阻基片。[0019]3、制作电阻裸芯块在电阻基片的金属粘接面印刷焊锡膏，将印有焊锡膏的金属粘接面和一块镀镍铜板粘在一起；再在内电极上印刷焊锡膏，将外电极和印有焊锡膏的内电极粘在一起，通过烘烤或回流焊使镀镍铜板、电阻基片、外电极焊接在一起，成为电阻裸芯块。[0020]4、制作膜层保护壳用模具注塑出比电阻瓷片外型尺寸稍大(不大于IOmm)的 PPS工程塑料膜层保护壳。[0021]5、制作电阻芯块在膜层保护壳的内侧涂抹耐高温耐高压的环氧树脂后扣在电阻裸芯块上，经烘烤固化后取出，再往膜层保护壳内灌注硅橡胶，固化后成为电阻芯块。[0022]6、制作不锈钢传热盒用不锈钢加工成一个矩形盒，盒底面为一平面，该平面称为散热平面b，在盒顶四周分布有四个螺纹盲孔，中部凹陷下去，凹陷下去的底面也为一平面， 称为安装平面，在盒的每个侧面加工出两道平行槽，得到不锈钢传热盒。[0023]7、制作镶嵌不锈钢传热盒的PVDF主板在注塑PVDF主板时，同时将不锈钢传热盒注塑在PVDF主板的水路内壁上，使不锈钢传热盒和PVDF主板成为一个整体。[0024]8、制作二次密封板用模具注塑出PPS 二次密封板。[0025]9、制作绝缘盖板用模具注塑出PVDF绝缘盖板。[0026]10、制作带电阻芯块的PVDF主板在电阻芯块的散热平面a涂抹一层导热硅脂后贴紧不锈钢传热盒的安装平面，在电阻芯块的盲孔内放入一个弹簧，在二次密封板的密封台阶处放入一个密封圈，盖上二次密封板，将四个螺丝拧进不锈钢传热盒的螺纹盲孔内并拧紧。用两根导线沿着两条线槽分别将电阻芯块的两根外引线和水冷电阻器的两个接线柱接上，将绝缘盖板压进镶嵌不锈钢传热盒的PVDF主板的绝缘墙内，便制成带电阻芯块的 PVDF主板。[0027]11、制作PVDF侧板用模具注塑出PVDF侧板。[0028]12、焊接PVDF侧板用焊板机将一对PVDF侧板焊接在带电阻芯块的PVDF主板两侧，便制成镶嵌式绝缘水冷玻璃釉膜电阻器。[0029]本实用新型的有益效果是璃釉膜电阻器和水完全隔开，彻底避免了电解腐蚀的产生，极大地提高了电阻器的可靠性；同时，电阻芯块采用玻璃釉膜电阻平面设计结构，电感量能够极大地减小。
[0030]为了更好地描述本实用新型，
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，本案例采用两个镶嵌式绝缘水冷玻璃釉膜电阻器串联，可获得更大功率。[0031]图I为陶瓷基片示意图。[0032]图2_a为印有内电极的基片不意图。图2-b为金属化基片示意图。[0034]图3为电阻基片示意图。[0035]图4为镀镍铜板示意图。[0036]图5-a为电阻裸芯块主视图示意图。[0037]图5-b为电阻裸芯块左视图示意图。[0038]图6-a为膜层保护壳右视图示意图。[0039]图6-b为膜层保护壳主视图示意图。[0040]图7-a为电阻芯块主视图示意图。[0041]图7-b为电阻芯块左视图示意图。[0042]图8-a为不锈钢传热盒主视图示意图。[0043]图8-b为不锈钢传热盒剖面图示意图。[0044]图9为镶嵌不锈钢传热盒的PVDF主板示意图。[0045]图ΙΟ-a为二次密封板主视图示意图。[0046]图ΙΟ-b为二次密封板剖面图示意图。[0047]图ΙΙ-a为PVDF绝缘盖板剖面图示意图。[0048]图ΙΙ-b为PVDF绝缘盖板主视图示意图。[0049]图12为带电阻芯块的PVDF主板示意图。[0050]图13_a为PVDF侧板主视图不意图。[0051]图13-b为PVDF侧板左视图示意图。[0052]图13-c为PVDF侧板首I]面图不意图。[0053]图14-a为镶嵌式绝缘水冷玻璃釉膜电阻器右视图示意图。[0054]图14-b为镶嵌式绝缘水冷玻璃釉膜电阻器主视图示意图。[0055]图中1代表内电极；2代表金属粘接面；3代表复合电阻膜；4代表外电极；5代表散热平面a ；6代表盲孔；7代表硅橡胶；8代表螺纹盲孔；9代表散热平面b ；10代表安装平面；11代表散热板；12代表PVDF主板；13代表镶嵌式绝缘水冷玻璃釉膜电阻器接线柱；14 代表低阻水冷合金带电阻器接线柱；15代表绝缘墙；16代表线槽；17代表密封台阶；18代表弹簧；19代表密封圈。五具体实施方式
[0056]I、在图I陶瓷基片的一面印刷出两道平行的电极浆料，经烧结后成为两侧内电极 1，如图2-a所示；然后在背面印刷出比瓷片面积稍小的电极浆料，经烧结后成为金属粘接面2，得到图2-b金属化基片。[0057]2、在图2-a印有内电极基片的内电极I之间印刷电阻浆料，电阻浆料两端要搭接上内电极I，但又不能完全覆盖住内电极I，经烧结后成为电阻膜，得到图2-b金属化基片电阻膜图形，再在电阻膜表面印刷介质浆料，经烧结后成为复合电阻膜3，得到图3电阻基片。[0058]3、在图3电阻基片的金属粘接面2印刷焊锡膏，将印有焊锡膏的一面和图4镀镍铜板粘在一块；再在图3电阻基片的内电极I上印刷焊锡膏，将外电极4和印有焊锡膏的内电极I粘在一块，经过烘烤后图4镀镍铜板、图3电阻基片、外电极4便焊接在一起，成为电阻裸芯块，如图5-a和图5-b所示。[0059]4、用模具注塑出比图3电阻基片稍大的膜层保护壳，如图6-a和图6_b所示分别为膜层保护壳的右视图和主视图。[0060]5、在图6-a和图6_b所示的膜层保护壳的内侧涂抹耐高温耐高压的环氧树脂，然后扣在图5电阻裸芯块上，经烘烤固化后取出，再往图6-a和图6-b所示的膜层保护壳内灌注硅橡胶，经过固化后成为电阻芯块，如图7-a和图7-b分别为电阻芯块的主视图和左视图。[0061]6、用不锈钢加工成一个矩形盒，盒底面为一平面，该平面称为散热平面b9，在盒顶四周分布有四个螺纹盲孔8，中部凹陷下去，凹陷下去的底面也为一平面，称为安装平面 10。散热平面b9和安装平面10之间的不锈钢板称为散热板11，散热板11的厚度在O. 5mm 到2. Omm之间，在盒的每个侧面加工出两道平行槽，最后成为不锈钢传热盒，如图8-a和图 8-b分别为不锈钢传热盒的主视图和剖面图。[0062]7、在注塑PVDF主板12时，同时将2个图8_a和图8_b所示的不锈钢传热盒注塑在PVDF主板12的水路内壁上，使图8不锈钢传热盒和PVDF主板12成为一个整体，得到图 9镶嵌不锈钢传热盒的PVDF主板。[0063]8、用模具注塑出图二次密封板，如图ΙΟ-a和图10_b分别为二次密封板的主视图和剖面图，二次密封板所用材料为PPS工程塑料。[0064]9、用模具注塑出PVDF绝缘盖板，如图ll_a和图ll_b分别为二次密封板的剖面图和主视图，PVDF绝缘盖板所用材料为PVDF氟塑料。[0065]10、在两个图7-a和图7_b所不的电阻芯块的散热平面a5涂抹一层导热娃脂后贴紧图8-a和图8-b所示的不锈钢传热盒的安装平面10，在图7-a和图7_b所示的电阻芯块的盲孔6内放入弹簧18，在图ΙΟ-a和图ΙΟ-b所示的二次密封板的密封台阶17处放入密封圈19，盖上图ΙΟ-a和图ΙΟ-b所示的二次密封板，将螺丝拧进图8-a和图8_b所示的不锈钢传热盒的螺纹盲孔8内并拧紧。用两根导线沿着线槽16分别将两个串联的图7-a和图7-b 所示的电阻芯块的两个外电极4和两个镶嵌式绝缘水冷玻璃釉膜电阻器接线柱13接上，将图ΙΙ-a和图ΙΙ-b所示的PVDF绝缘盖板压进图9镶嵌不锈钢传热盒的PVDF主板的绝缘墙 15内，便制成图12带电阻芯块的PVDF主板。[0066]11、用模具注塑出PVDF侧板，如图13_a是PVDF侧板主视图示意图，图13_b是PVDF 侧板左视图示意图，图13-c是PVDF侧板剖面图示意图；PVDF侧板所用材料为PVDF氟塑料。[0067]12、在PVDF主板的水道处，可根据要求进一步将低阻带合金水冷电阻器的合金带与接线柱14进行连接，制成低阻合金带水冷电阻器。当安装完毕后，用焊板机将一对PVDF 侧板焊接在图12带电阻芯块的PVDF主板两侧，便制成镶嵌式绝缘水冷玻璃釉膜电阻器，如图14-a和图14-b分别为绝缘水冷玻璃釉膜电阻器的右视图和主视图。[0068]以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式
，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
权利要求1.一种镶嵌式绝缘水冷玻璃釉膜电阻器，将不锈钢传热盒镶嵌在矩形水道的内壁上， 电阻芯块安装在不锈钢传热盒内，电阻芯块产生的热量通过不锈钢传热盒传递给冷却水， 其特征是不锈钢传热盒镶嵌在水冷电阻器PVDF主板的水槽内壁，不锈钢传热盒的盒底和水槽中的水接触，盒内安装玻璃釉膜电阻芯块，电阻芯块上扣有绝缘盖板。
2.根据权利要求I所述的镶嵌式绝缘水冷玻璃釉膜电阻器，其特征是不锈钢传热盒的四周开有两道平行槽，注塑时PVDF氟塑料填充其中。
3.根据权利要求I所述的镶嵌式绝缘水冷玻璃釉膜电阻器，其特征是不锈钢传热盒的盒底平直和水冷电阻器的矩形水道的一面实现无缝连接，该面称为散热平面b，不锈钢传热盒的盒顶的四周分布有四个螺纹盲孔，中部凹陷下去，凹陷下去的底面也为一平面，在此处安装电阻芯块，该面称为安装平面，散热平面b和安装平面之间的不锈钢板称为散热板， 其厚度在O. 5mm到2. Omm之间。
4.根据权利要求I所述的镶嵌式绝缘水冷玻璃釉膜电阻器，其特征是电阻芯块、密封圈和二次密封板是通过螺丝和不锈钢传热盒上的四个螺纹盲孔进行固定。
5.根据权利要求I所述的镶嵌式绝缘水冷玻璃釉膜电阻器，其特征是所述电阻芯块由电阻裸芯块和膜层保护壳组成，电阻裸芯片由镀镍铜板、电阻基片、外电极焊接在一起形成，电阻裸芯块粘贴于膜层保护壳内侧，在膜层保护壳内灌注硅橡胶固化后成为电阻芯块。 电阻芯块四周有高出的绝缘墙，绝缘墙上面扣有绝缘盖板。
专利摘要本实用新型所涉及的是一种镶嵌式绝缘水冷玻璃釉膜电阻器，将不锈钢传热盒镶嵌在矩形水道的内壁上，电阻芯块安装在不锈钢传热盒内，电阻芯块产生的热量通过不锈钢传热盒传递给冷却水，其特征是不锈钢传热盒镶嵌在水冷电阻器PVDF主板的水槽内壁，不锈钢传热盒的盒底和水槽中的水接触，盒内安装玻璃釉膜电阻芯块，电阻芯块上扣有绝缘盖板。本实用新型的有益效果是玻璃釉膜电阻器和水完全隔开，彻底避免了电解腐蚀的产生，极大地提高了电阻器的安全性与可靠性；同时，电阻芯块采用玻璃釉膜电阻平面设计结构，电感量极大地减小。
文档编号H01C7/00GK202749169SQ201220438528
公开日2013年2月20日 申请日期2012年8月31日 优先权日2012年8月31日
发明者李本德, 周向辉, 林钢, 杨旭, 王博冉, 张昆, 刘龙, 张丽丽, 张铃, 马利媛, 曹鹏, 谈军, 刘小会, 李 瑞, 吴雪娇 申请人:北京七一八友晟电子有限公司