專利名稱：一種全膜水冷式中頻感應(yīng)加熱電容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電容器技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種用于感應(yīng)加熱設(shè)備上中頻、高壓、 大電流諧振電容。
背景技術(shù)：
在中頻感應(yīng)加熱設(shè)備中，作諧振用的電容，主要應(yīng)用頻率范圍在lk-100kHz， 目的是提高功率因數(shù)，改善回路特性，其主要的特點是電流大，無功功率大； 有效電流在500A-2000A，無功功率300KVar-2000KVar;其共同特點是，要求頻 率較高、電流大，dv/dt大，低損耗，低電感，散熱快。
常用的中頻感應(yīng)加熱電容，其結(jié)構(gòu)包括殼體、導(dǎo)熱油、電容器芯子及其芯 子引出端，殼體內(nèi)靠近芯子引出端頂部裝設(shè)有引出端冷卻水通道，引出端冷卻 水通道的兩端延伸出殼體外，導(dǎo)熱油灌注在電容器芯子周圍的殼體內(nèi)。上述感
應(yīng)加熱用的電容存在以下不足之處(O電容以聚丙烯薄膜作介質(zhì)，以鋁箔為
電極，經(jīng)巻繞成電容芯子，再以紫銅端子作為芯子引出端引出，此種結(jié)構(gòu)的電
容有明顯缺點，即由于鋁箔較厚，芯子內(nèi)部兩個鋁箔之間易殘留氣體，鋁箔 分切時邊緣帶毛刺，再加上芯子內(nèi)有鋁箔，熱定型效果不理想等因素造成了產(chǎn) 品不穩(wěn)定，耐壓低，使用壽命大打折扣；同時產(chǎn)品的體積相對較大，制造成本 高；(2)上述結(jié)構(gòu)的感應(yīng)加熱電容，通過間接水冷冷卻紫銅端子，從而達(dá)到冷 卻芯子的目的，能滿足一般中頻感應(yīng)加熱設(shè)備的使用要求，但是，對于要求更 高的感應(yīng)加熱設(shè)備，電容器必須具備過大電流，高dv/dt，散熱快的特點，而現(xiàn)有的許多電容器，受其熱效率的限制，容易造成發(fā)熱嚴(yán)重而失效，或者根本就無法滿足這種更高頻率，更高電流的應(yīng)用場合。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)電容器芯子以鋁箔為電極，而造成的諸多
缺陷；而提供一種結(jié)構(gòu)合理、簡單，改變了傳統(tǒng)的箔式電容設(shè)計思路，以自愈性電容取代非自愈電容，使生產(chǎn)更加方便，產(chǎn)品性能更佳，更加安全可靠，且成本低、體積小的全膜水冷式中頻感應(yīng)加熱電容器。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的
一種全膜水冷式中頻感應(yīng)加熱電容器，包括殼體和電容器芯子，殼體上開設(shè)有容置腔，容置腔內(nèi)安裝有電容器芯子，電容器芯子上設(shè)置有芯子引出端，所述殼體的容置腔上部開口固定有隔離上蓋，在容置腔內(nèi)靠近芯子引出端旁設(shè)置有引出端冷卻水通道，引出端冷卻通道的兩端和芯子引出端的外端分別延伸出隔離上蓋，容置腔內(nèi)還灌注有散熱物，電容器芯子由雙面或單面內(nèi)串金屬化膜以及至少一張雙留邊薄膜鍍層巻繞組成，以使電容器芯子構(gòu)成全膜非對稱的巻繞結(jié)構(gòu)。該感應(yīng)加熱電容器，首先，電容器芯子采用全膜結(jié)構(gòu)，取代了我國七、八十年來一直使用的鋁箔結(jié)構(gòu)，其主要特點，全膜結(jié)構(gòu)使電容器的具有自愈性，自愈電容取代非自愈電容，耐壓更高，更安全可靠，從而降低成本，減
小體積；其次，電容器芯子采用由雙面或單面內(nèi)串金屬化膜以及至少 -張雙留邊薄膜鍍層巻繞組成，降低單個芯子損耗和電感，增大了過流能力，容易散熱，保證產(chǎn)品足夠的耐電壓；再有，由于電容器芯子全部采用薄膜，芯子熱定型效果得到改善，加上金屬化膜的鍍層相對較薄，芯子內(nèi)串聯(lián)橋內(nèi)殘不易殘留氣體，從而提高了產(chǎn)品的耐電壓和穩(wěn)定性;若電容器芯子以并聯(lián)接芯子引出端引出，能更好地解決使用頻率高、電流大、dv/dt大的問題；最后，電容器芯子的巻繞采用非對稱結(jié)構(gòu)，根據(jù)物理學(xué)磁場原理，不同的位置的芯子過電流的大小不一致，芯子內(nèi)部采用不同的結(jié)構(gòu)，這樣，可滿足了整個電容器的電流分布原理，使電容器設(shè)計更加合理化，采用這樣的結(jié)構(gòu)不但可以降低了成本，減小了電容器的體積，而且使產(chǎn)品更加小型化，符合了現(xiàn)代市場的裝備發(fā)展小型化的趨勢。
本發(fā)明的目的還可以采用以下技術(shù)措施解決
作為電容器芯子的更具體實施方式
，所述電容器芯子(2)由雙面內(nèi)串金屬化膜(201)以及兩張雙留邊薄膜鍍層(202、 203)巻繞組成，兩張雙留邊薄膜鍍層(202、 203)采用面對面無感結(jié)構(gòu)巻繞，雙留邊薄膜鍍層(202、 203)上設(shè)置有金屬鋁鍍層(2a)，兩張雙留邊薄膜鍍層(202、 203)之間的金屬鋁鍍層(2a)并接在一起。
作為電容器芯子的另一種更具體實施方式
，所述電容器芯子(2)由單面內(nèi)串金屬化膜以及一張雙留邊薄膜鍍層巻繞組成。
所述散熱物可以是阻熱阻燃的半干式有機物；由于感應(yīng)加熱電容器作為諧振電容器，應(yīng)用的頻率范圍相對來說比較高，在工作中，大電流會使電容器的上面板感應(yīng)產(chǎn)生渦流，從而加熱電容器的上面板，產(chǎn)生的危害比較大， 一是使電容器的溫度升高電容器失效，二是消耗能量，使設(shè)備的能量損耗增大；為此，我們專門為了應(yīng)用感應(yīng)加熱電容器散熱研制的有機物散熱體，其特點是，在低溫狀態(tài)下成半固體狀態(tài)，隨著溫度的升高，由半固體變成液體，流動性增加，導(dǎo)熱性能更好，并且研制的有機物在常溫和高溫狀態(tài)下性能不變，能滿足環(huán)保要求；以解決目前市場上，采用不同的油類產(chǎn)品灌注電容器進(jìn)行散熱，其缺點是在電容器工作溫度上升時，電容器上方的溫度逐漸升高，變?yōu)闅怏w而流失，電容頂部就無法得到有效散熱，最終散熱效果變差；而且，采用油類灌注的產(chǎn) 品很容易造成污染，在許多環(huán)保要求高的場合根本不使適用，我公司研制的有 機物能有效克服上述缺點。
所述芯子引出端是防漏端子，以使其具有防漏作用。
作為引出端冷卻通道最佳的實施方式，所述引出端冷卻通道呈U形，U形 的引出端冷卻通道的兩端兼作公共引出電極，以承受大電流。
上述U形的引出端冷卻通道固定在散熱銅板上，引出端冷卻通道和散熱銅 板均安裝在容置腔內(nèi)靠近芯子引出端位置旁；通過增設(shè)散熱銅板，這樣，冷卻 效果將更佳，并且增加了端子的過流能力。
所述殼體是用鋁材料制成的外殼體，對應(yīng)的隔離上蓋為鋁蓋體，鋁蓋體上 分別開有引出端冷卻通道口 、芯子引出端口和兼有防暴作用的有機物灌注口 ， 鋁蓋體的引出端冷卻通道口周邊設(shè)有可減少渦流的橫槽。由于感應(yīng)加熱電容器 作為諧振電容器，應(yīng)用的頻率范圍相對來說比較高，在工作中，大電流會使電 容器的上面板感應(yīng)產(chǎn)生渦流，從而加熱電容器的上面板，產(chǎn)生的危害比較大， 一是使電容器的溫度升高電容器失效，二是消耗能量，使設(shè)備的能量損耗增大, 為此，我們通過在電容器的鋁蓋體，S卩在隔離上蓋上開設(shè)的槽，以截斷渦流 的電流通道，大大減少了渦流，通過減小渦流，降低了電容器的發(fā)熱溫度，增 大了電容器的使用壽命，降低了能耗。
作為橫槽的更具體實施方式
，所述鋁蓋體的引出端冷卻通道口周邊設(shè)有可 減少渦流的左、右、上、下四個橫槽，左、右橫槽與上、下橫槽之間共同構(gòu)成 近似十字形橫槽。
所述殼體也可以是用塑料制成的外殼體，對應(yīng)的隔離上蓋為塑料蓋體，塑料蓋體分別開有引出端冷卻通道口、芯子引出端口和兼有防暴作用的有機物灌 注口。
為了滿足使用的要求，所述容置腔內(nèi)可以是安裝有若干個電容器芯子，各 個電容器芯子之間采用并聯(lián)方式相互電連接。
所述雙面內(nèi)串金屬化膜由中間有機薄膜及其雙面的金屬鍍層組成。 本發(fā)明的有益效果是-
(1) 本發(fā)明的全膜水冷卻式中頻感應(yīng)加熱電容器，通過全膜結(jié)構(gòu)，非 對稱性設(shè)計，改變了傳統(tǒng)的箔式電容設(shè)計思路，自愈性電容取代非自愈電容， 使生產(chǎn)更加方便，產(chǎn)品性能更佳，更加安全可靠，成本低，體積小，其結(jié)構(gòu)合
理，簡單；
(2) 本發(fā)明的全膜水冷卻式中頻感應(yīng)加熱電容器，還通過在芯子引出端旁 設(shè)置引出端冷卻水通道，間接地利用水冷冷卻芯子引出端，同時，通過在殼體 內(nèi)灌注半固體有機物，大大地加快了電容器芯子的導(dǎo)熱速度，使熱量及時被散 走，具有極好的散熱效果，使電容器適用于過大電流，高dv/dt，且散熱快，可 適用于更高要求的感應(yīng)加熱設(shè)備使用；
(3) 該結(jié)構(gòu)的加熱電容器，還通過灌注阻熱阻燃的半干式有機物，即半 固體有機物，大大改善了電容器的散熱效果，溫度越高，流動性越好，導(dǎo)熱性 能更好，且性能穩(wěn)定，環(huán)保，節(jié)約了成本；
(4) 該電容器，還設(shè)計了專用U型引出端冷卻水通道，并在冷卻水通道上 安裝散熱銅板，冷卻效果將更佳，并且增加了端子的過流能力，減少了材料， 提高了散熱效率；(5)在電容器鋁殼體的隔離上蓋，開設(shè)的槽，以減少渦流，降低了電容器 的表面的發(fā)熱溫度，增大了電容器的使用壽命，降低了能耗，節(jié)省了能源。


圖1是本發(fā)明的一種全膜水冷式中頻感應(yīng)加熱電容器的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是圖1的鋁材料隔離上蓋的立體圖； ,圖3是圖1的另一實施例示意圖； 圖4是圖3的塑料隔離上蓋的立體圖5是圖1和圖2中使用的引出端冷卻通道及其散熱銅板結(jié)合的示意圖； 圖6是圖1和圖2中使用的三個電容器芯子立體圖； 圖7是圖6的電容器芯子巻繞狀態(tài)示意圖； 圖8是圖7的A-A向剖視圖； 圖9是圖7的雙面金屬化薄膜示意圖； 圖10是是圖7的另一實施例示意圖； 圖11是圖IO的B-B向剖視圖。
具體實施例方式
如圖l至圖ll所示， 一種全膜水冷式中頻感應(yīng)加熱電容器，包括殼體l和 電容器芯子2，殼體1上開設(shè)有容置腔101，容置腔101內(nèi)安裝有電容器芯子2， 電容器芯子2上設(shè)置有防漏的芯子引出端3，所述殼體1的容置腔101上部開口 固定有隔離上蓋4，在容置腔101內(nèi)靠近芯子引出端3旁設(shè)置有U形引出端冷 卻水通道5，引出端冷卻通道5的兩端501、 502和芯子引出端3的外端301分 別延伸出隔離上蓋4， U形的引出端冷卻通道5的兩端兼作公共引出電極，容置腔101內(nèi)還灌注有阻熱阻燃的半干式有機物作為散熱物6，電容器芯子2由雙面 內(nèi)串金屬化膜201以及兩張雙留邊薄膜鍍層202、 203巻繞組成，兩張雙留邊薄 膜鍍層202、 203采用面對面無感結(jié)構(gòu)巻繞，雙留邊薄膜鍍層202、 203上設(shè)置 有金屬鋁鍍層2a，兩張雙留邊薄膜鍍層202、 203之間的金屬鋁鍍層2a并接在 一起，以使電容器芯子2構(gòu)成全膜非對稱的巻繞結(jié)構(gòu)；所述電容器芯子2還可 以由單面內(nèi)串金屬化膜204以及一張雙留邊薄膜鍍層205巻繞組成，見圖10至 圖11所示。其中，雙面內(nèi)串金屬化膜201由中間有機薄膜2b及其雙面的金屬 鍍層2c組成，見圖7至圖9所示。
見圖5所示，所述U形的引出端冷卻通道5固定在散熱銅板7上，弓l出端
冷卻通道5和散熱銅板7均安裝在容置腔101內(nèi)靠近芯子引出端3位置旁。
如圖1和圖2所示，所述殼體1是用鋁材料制成的外殼體，對應(yīng)的隔離上 蓋4為鋁蓋體，鋁蓋體上分別開有引出端冷卻通道口401、芯子引出端口 402和 兼有防暴作用的有機物灌注口 403。所述鋁蓋體的引出端冷卻通道口 401周邊設(shè) 有可減少渦流的左、右、上、下四個橫槽4a、 4b、 4c、 4d，左、右橫槽4a、 4b與上、下橫槽4c、 4d之間共同構(gòu)成近似十字形布設(shè)。
如圖3和圖4所示，所述殼體1是用塑料制成的外殼體，對應(yīng)的隔離上蓋4 為塑料蓋體，塑料蓋體分別開有引出端冷卻通道口401、芯子引出端口 402和兼 有防暴作用的有機物灌注口 403。
為了滿足使用的要求，所述殼體1的容置腔101內(nèi)安裝有若干個電容器芯 子2，各個電容器芯子2之間采用并聯(lián)方式相互電連接。
權(quán)利要求
1. 一種全膜水冷式中頻感應(yīng)加熱電容器，包括殼體(1)和電容器芯子(2)，殼體(1)上開設(shè)有容置腔(101)，容置腔(101)內(nèi)安裝有電容器芯子(2)，電容器芯子(2)上設(shè)置有芯子引出端(3)，其特征是，所述殼體(1)的容置腔(101)上部開口固定有隔離上蓋(4)，在容置腔(101)內(nèi)靠近芯子引出端(3)旁設(shè)置有引出端冷卻水通道(5)，引出端冷卻通道(5)的兩端(501、502)和芯子引出端(3)的外端(301)分別延伸出隔離上蓋(4)，容置腔(101)內(nèi)還灌注有散熱物(6)，電容器芯子(2)由雙面或單面內(nèi)串金屬化膜以及至少一張雙留邊薄膜鍍層卷繞組成，且電容器芯子(2)構(gòu)成全膜非對稱的卷繞結(jié)構(gòu)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述全膜水冷式中頻感應(yīng)加熱電容器，其特征是，所述 電容器芯子(2)由雙面內(nèi)串金屬化膜(201)以及兩張雙留邊薄膜鍍層(202、 203)巻繞組成，兩張雙留邊薄膜鍍層(202、 203)采用面對面無感結(jié)構(gòu)巻繞， 雙留邊薄膜鍍層(202、 203)上設(shè)置有金屬鋁鍍層(2a)，兩張雙留邊薄膜鍍層(202、 203)之間的金屬鋁鍍層(2a)并接在一起。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述全膜水冷式中頻感應(yīng)加熱電容器，其特征是，所述 電容器芯子(2)由單面內(nèi)串金屬化膜(204)以及一張雙留邊薄膜鍍層(205) 巻繞組成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述全膜水冷式中頻感應(yīng)加熱電容器，其特征是，所述 散熱物(6)是阻熱阻燃的半干式有機物。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述全膜水冷式中頻感應(yīng)加熱電容器，其特征是，所述 芯子引出端(3)是防漏端子。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述全膜水冷式中頻感應(yīng)加熱電容器，其特征是，所述引出端冷卻通道(5)呈U形，U形的引出端冷卻通道(5)的兩端兼作公共引 出電極。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述全膜水冷式中頻感應(yīng)加熱電容器，其特征是，所述 U形的引出端冷卻通道(5)固定在散熱銅板(7)上，引出端冷卻通道(5)和 散熱銅板(7)均安裝在容置腔(101)內(nèi)靠近芯子引出端(3)位置旁。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述全膜水冷式中頻感應(yīng)加熱龜容器，其特征是，所述 殼體(1)是用鋁材料制成的外殼體，對應(yīng)的隔離上蓋(4)為鋁蓋體，鋁蓋體 上分別開有引出端冷卻通道口 (401)、芯子引出端口 (402)和兼有防暴作用的 有機物灌注口 (403)，鋁蓋體的引出端冷卻通道口 (401)周邊設(shè)有可減少渦流的橫槽。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述全膜水冷式中頻感應(yīng)加熱電容器，其特征是，所述 鋁蓋體的引出端冷卻通道口 (401)周邊設(shè)有可減少渦流的左、右、上、下四個 橫槽(4a、 4b、 4c、 4d)，左、右橫槽(4a、 4b)與上、下橫槽(4c、 4d)之 間共同構(gòu)成近似十字形橫槽。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述全膜水冷式中頻感應(yīng)加熱電容器，其特征是，所 述殼體(1)是用塑料制成的外殼體，對應(yīng)的隔離上蓋(4)為塑料蓋體，塑料 蓋體分別開有引出端冷卻通道口 (401)、芯子引出端口 (402)和兼有防暴作用 的有機物灌注口 (403)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述全膜水冷式中頻感應(yīng)加熱電容器，其特征是，所 述容置腔(101)內(nèi)安裝有若干個電容器芯子(2)，各個電容器芯子(2)之間 采用并聯(lián)方式相互電連接。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述全膜水冷式中頻感應(yīng)加熱電容器，其特征是，所述雙面內(nèi)串金屬化膜(201)由中間有機薄膜(2b)及其雙面的金屬鍍層(2c) 組成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種全膜水冷式中頻感應(yīng)加熱電容器，包括殼體和電容器芯子，殼體上開有容置腔，容置腔內(nèi)安裝有若干個電容器芯子，電容器芯子上設(shè)置有芯子引出端，所述殼體的容置腔上部開口固定有隔離上蓋，在容置腔內(nèi)靠近芯子引出端旁設(shè)置有引出端冷卻水通道，引出端冷卻通道的兩端和芯子引出端的外端分別延伸出隔離上蓋，容置腔內(nèi)還灌注有散熱物，電容器芯子包括電容器極板和聚丙烯薄膜介質(zhì)層構(gòu)成，電容器極板是金屬鋁鍍層，電容器芯子由雙面或單面內(nèi)串金屬化膜以及至少一張雙留邊薄膜鍍層卷繞組成，且電容器芯子構(gòu)成全膜非對稱的卷繞結(jié)構(gòu)。該感應(yīng)加熱電容器，具有結(jié)構(gòu)合理、簡單，改變了傳統(tǒng)的箔式電容設(shè)計思路，以自愈性電容取代非自愈電容，使生產(chǎn)更加方便，產(chǎn)品性能更佳，更加安全可靠，且成本低、體積小的優(yōu)點。
文檔編號H01G2/08GK101483097SQ20081021905
公開日2009年7月15日 申請日期2008年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月11日
發(fā)明者星 孔, 尤枝輝 申請人:佛山市順德區(qū)創(chuàng)格電子實業(yè)有限公司