固体绝缘设备的散热装置的制作方法

本发明的实施方式涉及用绝缘材料对构成开关机构的电气部件进行模塑成形的固体绝缘设备的散热装置。

背景技术：

以往，在用环氧树脂那样的绝缘材料对真空阀、主电路导体那样的构成开关机构的电气部件进行模塑成形的固体绝缘设备中，已知在绝缘层的外周设置环状的散热器来抑制温度上升的技术(参照例如专利文献1)。

另外，已知在绝缘层的外侧设置突出成板状的树脂散热片，提高散热特性的技术(参照例如专利文献2)。

由此，能够抑制电气部件的温度上升，能够实现大容量化，但上述散热器、树脂散热片是隔着绝缘层的间接的散热，在散热效率的提高上存在极限。

因此，期望具有能够直接连接到温度上升的电气部件的主电路，而能够提高散热效率的散热专用的功能的结构。

专利文献1：日本特开2011-200043号公报

专利文献2：日本特开2012-119102号公报

技术实现要素：

本发明想要解决的课题在于提供一种能够直接连接到由绝缘材料进行模塑成形的固体绝缘设备的主电路，而能够提高散热效率的固体绝缘设备的散热装置。

为了解决上述课题，作为实施方式的固体绝缘设备的散热装置，其特征在于，具备：散热部件，具有预定面积，由金属材料构成；连接导体，被固定于所述散热部件，并且与固体绝缘设备的主电路连接；绝缘层，被设置于所述散热部件和所述连接导体的周围；界面连接部，使所述连接导体端露出；以及接地层，被设置于所述绝缘层的外周。

附图说明

图1A是示出固体绝缘设备的结构的正面剖面图。

图1B是示出与固体绝缘设备连接的实施例1的散热装置的结构的正面剖视图。

图1C是图1B的A-A向视剖面图。

图2A是示出实施例2的散热装置的结构的顶视剖面图。

图2B是图2A的正面剖面图。

图3A是示出实施例3的散热装置的结构的顶视剖面图。

图3B是图3A的正面剖面图。

图4A是示出实施例4的散热装置的结构的顶视剖面图。

图4B是图2A的正面剖面图。

图5是示出实施例5的散热装置的结构的剖面图。

(符号说明)

1a：金属部；2b：绝缘部；2、2a、2b、2c、2d、2e：散热板；3：连接导体；4、8：绝缘层；5、9：界面连接部；6、10：接地层；7：主电路导体；7a、7b、7c：分支部；11a、11b、11c、11d：开口孔；12a、12b、12c：波浪形；14：固体绝缘设备；15：散热装置。

具体实施方式

以下，参照附图来说明本发明的实施例。

实施例1

首先，参照图1A至图1C来说明实施例1的固体绝缘设备和散热装置。图1A是示出固体绝缘设备的结构的正面剖面图，图1B是示出与固体绝缘设备连接的实施例1的散热装置的结构的正面剖视图，图1C是图1B的A-A向视剖面图。

如图1A所示，固体绝缘设备14是对真空阀那样的电气部件进行模塑成形的设备。

在该固体绝缘设备14中，设置了与主电路连接的主电路导体7，在其外周设置了与绝缘层4同样材料的绝缘层8。

在该图1A中，主电路导体7分支成分支部7a、7b、7c，在分支部7a的端处设置了凹部。在该凹部连接有连接导体3。

分支部7b、7c的端部成为突出的圆锥状的界面连接部，分别连接电气设备。

另外，在分支部7a的端处，绝缘层8成为凹陷的圆锥状的界面连接部9，隔着可挠性材料贴紧界面连接部5。

在除了界面连接部9以外的绝缘层8的外周，设置了与接地层6同样材料的接地层10。界面连接部5、9的突出、凹陷的形状也可以反过来。

如图1B以及图1C所示，散热装置15具有与图1A所示的固体绝缘设备14的主电路连接的由电解铜、铝等金属材料构成的金属部1a、和用环氧树脂那样的绝缘材料对金属部1a进行模塑成形的绝缘部1b。

金属部1a包括具有预定面积的板状的散热板2、和被固定于散热板2的一方的端面的圆柱状的连接导体3。

散热板2的横宽、纵宽等比未图示的固体绝缘设备14的外形形状小。

关于板厚，设为具有自行立起的程度的机械强度，根据需要，在周缘部设置电场缓和环。

在绝缘部1b中，设置了对散热板2和连接导体3的一部分一体进行模塑成形的绝缘层4。

换言之，散热板2的整体被绝缘层4覆盖。连接导体3的反散热板侧成为突出的圆锥状的界面连接部5，连接导体3的端露出。

在除了界面连接部5以外的绝缘层4的外周，设置了涂覆了导电性涂料的接地层6。绝缘层4具有能够耐得住使固体绝缘设备14负担的绝缘耐力的预定的绝缘厚度。

环氧树脂是一般的例子即可，但也可以在填充剂中与二氧化硅一起填充热传递率良好的氧化镁。成为氧化镁：二氧化硅＝50～85：50～15的范围。

通过这样构成，在固体绝缘设备14中流过的电流例如从一方的电气设备经由分支部7c、分支部7b到达另一方的电气设备(在图1中实线箭头B)。

另一方面，将在主电路中产生的热经由分支部7a、连接导体3从散热板2释放(在图1中虚线箭头C)。

通过对固体绝缘设备14侧的界面连接部9连接散热装置侧的界面连接部5，能够对固体绝缘设备14的主电路直接连接散热板(散热部件)2，所以能够提高散热效率。

即，将由热传导率良好的金属材料构成的散热部件连接到固体绝缘设备14的主电路，所以能够大幅抑制固体绝缘设备14的温度上升。

此外，如果在绝缘层4中填充氧化镁，则能够进一步提高散热效率。

另外，使散热板2小于固体绝缘设备14的横宽、纵宽，所以无需通过散热装置扩大开关机构的例如盘宽，有助于小型化。

此外，在以小容量使用固体绝缘设备14的情况下，设为将散热装置拆下，在固体绝缘设备14侧的界面连接部9处安装未图示的绝缘栓。

由此，能够与固体绝缘设备14的通电条件符合地使用散热装置，能够实现固体绝缘设备14的应用扩大。

根据上述实施例1的散热装置15，通过对在固体绝缘设备14侧设置的界面连接部9连接在散热装置侧设置的界面连接部5，能够对固体绝缘设备14的主电路直接连接散热板(散热部件)2，所以能够大幅抑制模塑成形的电气部件的温度上升。

该散热装置15具有散热专用的功能，可装卸自如，所以能够实现固体绝缘设备14的应用范围的扩大。

实施例2

接下来，参照图2A以及图2B，说明实施例2的散热装置15。图2A是示出本发明的实施例2的散热装置15的结构的顶视剖面图，图2B是图2A的正面剖面图。

此外，该实施例2与实施例1不同的点在于，使散热板为多块。

在图2中，在与实施例1同样的结构部分中附加同一符号，省略其详细的说明。

如图2A、图2B所示，对连接导体3连接了多个散热板(散热部件)2a、2b、2c。

在散热板2a、2b、2c之间，以不妨碍空气的流通的方式，隔开几mm的预定间隔而平行配置。

此外，如果如图所示使两端的散热板2a、2c的端面向外侧弯曲，则能够促进空气的流通。

根据上述实施例2的散热装置15，除了通过实施例1得到的效果以外，还能够扩大散热面积，进一步抑制固体绝缘设备14的温度上升。

实施例3

接下来，参照图3A以及图3B来说明实施例3的散热装置15。图3A是示出实施例3的散热装置15的结构的顶视剖面图，图3B是图3A的正面剖面图。

此外，该实施例3与实施例1不同的点在于，使散热板成为十字状。

在图3A以及图3B中，在与实施例1同样的结构部分中，附加同一符号，省略其详细的说明。

如图3A以及图3B所示，以如果从上表面观察散热板(散热部件)2d则成为十字状的方式组合。此外，也可以按照放射状组合多块散热板。

根据上述实施例3的散热装置15，能够得到与实施例2同样的效果。

实施例4

接下来，参照图4A以及图4B来说明实施例4的散热装置15。图4A是示出实施例4的散热装置15的结构的顶视剖面图，图4B是图4A的正面剖面图。

此外，该实施例4与实施例1不同的点在于，使散热板成为筒状。

在图4A以及图4B中，在与实施例1同样的结构部分中，附加同一符号，省略其详细的说明。

如图4A以及图4B所示，使散热板(散热部件)2e成为筒状，将连接导体3侧塞住而固定于连接导体3。

反连接导体侧成为开放的开口部。在筒状的散热板2的底部，设置了用于使空气流通的多个开口孔11a、11b、11c、11d。

根据上述实施例4的散热装置15，能够得到与实施例3同样的效果。

实施例5

接下来，参照图5来说明实施例5的散热装置15。图5是示出实施例5的散热装置15的结构的剖面图。

此外，该实施例5与实施例4不同的点在于，在散热板和绝缘层中设置了波浪形。

在图5中，在与实施例4同样的结构部分中，附加同一符号，省略其详细的说明。

如图5所示，在散热板(散热部件)2e的内外周面上，设置凸凹状的波浪形12a，而使表面积增大。

在绝缘层4的内外周面上，也设置波浪形12b，与其相伴地接地层6也成为波浪形12c。

散热板2e的波浪形12a、和绝缘层4的波浪形12b设为设置于某一方。在设置于两方的情况下，如果使相互的脊部和谷部对齐，则在电场上优选。

根据上述实施例5的散热装置15，能够得到与实施例4同样的效果。

根据以上述叙述那样的实施例的散热装置15，能够从对电气部件进行模塑成形的固体绝缘设备14的主电路直接抽取热，所以能够大幅抑制温度上升。

虽然说明了本发明的几个实施方式，但这些实施方式作为例子而提示，并未意图限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他各种方式实施，能够在不脱离发明的要旨的范围内，进行各种省略、置换、变更。这些实施方式、其变形包含于发明的范围、要旨内，并且包含于权利要求书记载的发明和其均等范围内。