JPS59114802A

JPS59114802A - 流体冷却形交流電流用抵抗器

Info

Publication number: JPS59114802A
Application number: JP22466282A
Authority: JP
Inventors: 志村　年弘; 小林　光雄; 大住　博昭
Original assignee: Nippon Kinzoku Co Ltd
Current assignee: Nippon Kinzoku Co Ltd
Priority date: 1982-12-21
Filing date: 1982-12-21
Publication date: 1984-07-03
Also published as: JPS6243321B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】不発明は、列えば半導体変換装置等の冷却効率を向上し
て信頼性を高めるために使用される流体冷却形抵抗器に
関する。

近年電力用半導体変換装置などは、容輩の増大が著しく
、これにともなって損失が増加している。この損失の増
加に対処するため、水、油。

フロン等の冷媒を用いて冷却することにより冷却効率を
向上する方法がある。この場合、半導体素子とともに抵
抗器なども同じ冷媒を用いて冷却することが望ましい。

このような方式の従来の抵抗器として第１図に示すもの
がある〇この抵抗器は、金属製箱体１の表面に抵抗体２
を接着したものである。金属製箱体１は、内部に冷却水
が通るもので、純水に対する耐腐食性の浚れた材負で形
成されている。また金属製箱体１には、冷却水を導入、
排出するだめの口金１ｍ、ｌｂが取付けられている。更
に金属製箱体１内には数箇所に＃：３が設けられ、水圧
による変形を防ぐようにしている。

箱体１の表面に接着した抵抗体２は、適当な絶縁処理が
施こされた板状をなし、口出し線４、電気端子ｓ？ｃｉ
Ｉ、ている。この口出し線４は、発熱しないよう抵抗率
の低い銅などの金属線を用い、抵抗線にクロム線等）と
ロー付けされている。なお図中６は取付足である。

このように構成された抵抗器は、電気端子５から通電す
ることによシ抵抗体２が発熱する。

一方、口金１ａから冷却水が流入し、箱体１の中を通過
して口金１ｂから流出する。このとき箱体１の壁面を通
して抵抗体２と熱交換がなされ、抵抗体２が冷却される
。

しかしこの抵抗器は、抵抗体２を箱体１に単に接着して
いるため、抵抗体２とｍ＝触しておシ、冷却効率が悪い
。このため装置が大型化するとともに、抵抗器の冷却に
ばらつきが生じやすい。従来は、箱体１内に水路を施こ
して、冷却効率を上げ、抵抗体２を均一に冷却するよう
にしているが十分冷却効率が商いとはいえず、しかも圧
力損失が大きくなる問題がある。

また抵抗体２は箱体１の平板状側面に貼シ付けるので、
密着性が悪く、剥れやすい。更に口出し線４はロー付け
されているので、フラックス等による腐食のおそれがお
る。

本発明は、上記挙悄に鑑みてなされたもので１そめ目的
とするところは、冷却効率が尚く、装置を小型化できる
とともに均一な冷却を図れ、更に圧力損失が少なく、抵
抗体の密層性が良く、口出し線の腐食を防止できる流体
冷却形抵抗器を得んとするものである。

以下本発明を図示する実施しＵを参照して説明する。

本発明に係る流体冷却形抵抗器は、第２図〜第５図に示
すように金ｍ製パイプ１１の外周に螺旋状の躊１２を形
成し、この溝１２に抵抗体１３を巻回している。金属製
ノぐイア’ｌｌは、冷却媒体（水、油、フロン等）が流
通するもので、銅、アルミニウム、ステンレス鋼等、耐
腐食性の優れた材質で形成され、両端に口金１１ａ。

１１ｂを形成している。また両端下部に取例建２４、Ｊ
４を設けている。なお図示しないが金属製パイプ１１の
外周に絶縁性の薄膜をコーティングして、絶縁性を尚め
るようにしてもよい。

更に金属＃パイｆｌＪの内面には第４図に示すように直
線条溝１５が形成され、冷却効″率を高めるようにして
いる。

この金属製ノやイブ１１に巻回された抵抗体１３は、抵
抗線１６にクロム線等）に絶縁破膜１７を施して構成さ
れ、上記溝１２に埋め込まれた状態で巻回している。絶
縁被膜１７は、シリコン樹脂、ポリアミド樹脂などの耐
熱性樹脂類紫単独あるいはこれとガラス實、マグネシア
等の無機賞材料とを仮台したもので形成されている。ま
た抵抗体１３は、溝１２に外径又は厚みの１／！以上埋
め込まれている。更に抵抗体１３は、図示する例では一
本の溝１２に巻回しているが、２本以上のｓ１２を設け
てそれぞれに抵抗体１３を巻回し、並列あるいは直列に
接続するようにしてもよい。

抵抗体１２の口出し線１８は、第６図に示すように抵抗
線１６の端部を低抵抗率金属製パイプ１９（銅、アルミ
ニウム等）に頁通して、同パイプ１９と抵抗線１６とを
２１所以上圧接して構成され、電気端子２０に接続して
いる。この電気端子２０は、圧着端子を用いて圧接して
構成されている。なお口出しｆ＃１８は、絶縁性を高め
るため、耐熱性を有する熱収縮チューブ２１が施こされ
ている。

このように抵抗体１３を巻回した金桟製パイプ１１の外
周面には、耐熱性を会する熱収縮チューブ２２が被ａさ
れ、金属製パイプ１１への密層性を＾めるとともに抵抗
器全体の均熱化を図シ、絶縁性を強化している０なお図示する実施例では金属製パイプ１１の内面に直線
条害１５を有しているが、スパイラル条屑、冷却フィン
等を設けてもよく、又これらを設けないものでもよい。

この抵抗器は、磁気端子２０から通電されて、抵抗体１
３が発熱する。一方冷却媒体は、口金１１ａから流入し
、金ＪＡ製パイプ１１を流通する。この際金属製ノ母イ
ブ１１を通して伝導された抵抗体１３の熱を受は取り、
口金１１ｂから外部へ導出される。

しかしてこの抵抗器は、抵抗体１３を溝１２に埋め込ん
だ状態で巻回するため、抵抗体１３が金Ｍ製パイｆｌｌ
に面接触することとなシ、冷却効率が高い。従って装置
を小型化できるとともに、均熱化を図ることができる。

また金属製ノ９イブ１１内を冷却媒体が流通するため、
冷却通路が直線状となり、圧力損失が少ない。更に金Ｊ
Ａ製パイプ１１は、箱体に比べて耐圧力性が萬＜、梁等
を設ける必要がなくなる。また口出し巌１８は、圧接法
によるため、７ラツクス等の腐食のおそれが々い。

史に抵抗体１３の１／２以上ｔｌ−溝１２に埋め込んで
いるので、抵抗体１３に流れる電流の変化によって生ず
る磁釆が金属製パイプ１１に渦電流を生せしめ、渦電流
損として消費される。このため低誘導性とすることがで
き、とくにこの効果は、周波数が高くなればよシ著しい
。

このことは、この抵抗器を用いて周波数とインダクタン
スとの関係を調べた実験列から確認された。その結果を
第７図に示す。図中プロット（・）は金属製パイプとし
て２０＋ａ＋φの溝付銅パイプを用いたもの（本発明品
）である◇又プロット０は、金属製ノ母イブとして２０
ｍφの溝なし銅パイプを用いたもの（比較し」）である
。プロット（ハ）は、２０簡φのエポキシパイグ（比較
例）を用いたものである。

以上の如く本発明によれば、抵抗体を面接触させること
によシ、冷却効率を高め、小形化。

均熱化を図れ、更に圧力損失が少なく、口出し線の腐食
を防止し、又低誘導性であるなどの効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図（イ）は従来の半導体変換装置用流体冷却形抵抗
器の正面図、同図（ロ）は側面図、第２図〜第７図は本
発明の一実施列を示し、第２図は抵抗器の正面図、第３
図は同側面図、第４図は第２図のＩＶ−ＩＶ線に沿う断
面図、第５図は第３図のｖ−■線に沿う断面図、第６図
は抵抗体の口出し線の＠面図、第７図はインダクタンス
の周波数特性を比較例とともに示す線図である。１１・・・金属製パイプ、１ｌａｐＨｂ・・・口金、１
２・・・錦、１３・・・抵抗体、１４・・・取付足、１
５・・・直線条溝、１６・・・抵抗器、１２・・・絶縁
被膜、１８・・・口出し線、１９・・・低抵抗率金属製
ノＺイブ、２０・・・電気端子、２１・・・熱収縮チュ
ーブ、２２・・・熱収縮チューブ。第４図　　　　第５図第　　６１４第７図凰浚数（にＨ２）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）冷却用媒体が流通する金属製Ａ？イブの外周に螺
旋状の溝を形成し、該溝に抵抗線の表面に絶縁被膜を形
成した抵抗体を巻回してなる流体冷却形抵抗器。
（２）絶縁破膜は・耐熱性樹脂又は耐熱性樹脂と耐熱性
無慎質材料とを複合したもので形成してなる特許請求の
範囲第１項記載の流体冷却形抵抗器。
（３）金域＃パイプは、内面に条溝又は冷却フイ入して
なる特許請求の範囲第１項記載の流体冷却形抵抗器。
（４）抵抗体は、金属製ツヤイブの外周に形成した酵に
、抵抗体の直径又は厚さの１／２よシ深く埋め込んで巻
回してなる特許請求の範囲第１項記載の流体冷却形抵抗
器。
（５）抵抗体の口出し線は、抵抗線端部を低抵抗率金属
＃パイプに貫通して、同パイプと抵抗線とを２箇所以上
圧接してなる特許請求の範囲第１項記載の流体冷却形抵
抗器。
（６）抵抗体を巻回した金属＃パイプの外周全面に耐熱
性の熱収縮チューブを被膜してなる特許請求の範囲第１
項記載の流体冷却形抵抗器。