(57)【要約】【課題】  高電力抵抗器を改良する。【解決手段】  高電力抵抗器は、冷媒が流通可能なハウジング（１）と、ハウジング（１）内に収容された１つ以上の抵抗素子３とを備えている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒が流通可能なハウジング（１）と、
該ハウジング（１）内に収容された抵抗素子（３）とを備えた高電力抵抗器。
【請求項２】
上記抵抗素子（３）は扁平であることを特徴とする請求項１記載の高電力抵抗器。
【請求項３】
上記ハウジング（１）内に、複数の抵抗素子（３）が設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の高電力抵抗器。
【請求項４】
上記ハウジング（１）内に、３個の抵抗素子（３）が設けられていることを特徴とする請求項３記載の高電力抵抗器。
【請求項５】
隣接する上記抵抗素子（３）間に隔離板（２）が設けられていることを特徴とする請求項３または４記載の高電力抵抗器。
【請求項６】
上記ハウジング（１）が可塑性材料からなることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の高電力抵抗器。
【請求項７】
上記ハウジング（１）が熱可塑性材料からなることを特徴とする請求項６記載の高電力抵抗器。
【請求項８】
上記ハウジング（１）に、冷媒を供給および排出する接続部（６）が設けられていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の高電力抵抗器。
【請求項９】
上記ハウジング（１）に端子箱（７）が設けられていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の高電力抵抗器。
【請求項１０】
上記抵抗素子（３）を上記端子箱（７）に接続するとともに上記ハウジング（１）を封止する封止接続部（５）が設けられていることを特徴とする請求項９記載の高電力抵抗器。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれかに記載の高電力抵抗器（１１）を複数個備えた抵抗ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高電力抵抗器およびそのような複数の高電力抵抗器からなる抵抗ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
高電力抵抗器は、例えば、サイリスタ駆動装置、特に高周波サイリスタ駆動装置の電気モータを制動するために使用され、それ以外にも、電気駆動装置の制御の分野における多数の用途に使用される。高電力抵抗器は、特に自動車工学においても必要である。
【０００３】
従来の高電力抵抗器は、一般的に耐高温性であるコアの周りに電気抵抗材料のワイヤが巻回されてなっている。コアの周りに螺旋状ワイヤが巻回されないタイプの高電力抵抗器も公知である。ワイヤは、電気絶縁性を有しており、熱交換器として作用する金属製ハウジングに包囲された熱伝導材料内に配置されている。
【０００４】
上記従来の高電力抵抗器では、特に、動作周波数が例えば１ｋＨｚ以上など高い場合や、電流の波形を維持することが重要である場合に問題が発生する。従来の電力抵抗器における上記の問題は、特にその構造に起因して電力抵抗器が一定の容量やインダクタンスを有し、それにより、矩形波や正弦波などの電圧信号や電流信号の形状およびサイズが許容できないほど損なわれることによって発生する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、高電力抵抗器を改良することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、上記の目的は請求項１の特徴部分によって解決される。すなわち、本発明にかかる高電力抵抗器は、冷媒が流通可能なハウジングと、該ハウジング内に収容された抵抗素子とを備えている。冷媒は液体であっても気体であってもよいが、好ましくは液体である。
【０００７】
従属請求項には、有利な実施形態が記載されている。
【０００８】
上記抵抗素子は、好ましくは、扁平である。
【０００９】
上記ハウジング内に、複数、好ましくは３個の抵抗素子が設けられていてもよい。抵抗素子は並列または直列に連結することができる。複数の扁平な抵抗素子が互いに平行に配置されていると非常に有利である。
【００１０】
好ましくは、隣接する上記抵抗素子間に隔離板が設けられている。隔離板により、抵抗素子を互いに隔離することができる。さらに、隔離板は冷媒を案内する手段として働くことができる。扁平状の抵抗素子同士が扁平状の隔離板によって分離されれば、非常に単純な解決策が得られる。
【００１１】
別の有利な実施形態は、上記ハウジングが可塑性材料、好ましくは、熱可塑性材料からなっていることを特徴とする。そのようなハウジングは低コストで製造することができる。
【００１２】
上記ハウジングに、冷媒を供給および排出する接続部、特に、管状接続部が設けられていてもよい。
【００１３】
好ましくは、上記ハウジングに端子箱が設けられている。端子箱が、電気配線を接続する電気接点を備えていてもよい。
【００１４】
さらに別の有利な実施形態は、上記抵抗素子を上記端子箱に接続し、上記ハウジングを封止する封止接続部が設けられていることを特徴とする。
【００１５】
本発明は、さらに、本発明にかかる高電力抵抗器を複数個備えた抵抗ユニットに関する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、冷媒によって冷却される、特に液体冷媒によって冷却される高電力抵抗器が得られる。高性能値の、特に低インピーダンスで低インダクタンスの抵抗器を実現することができる。本発明の高電力抵抗器は、高周波サイリスタ駆動装置の電気モータを制動するために使用できるのみならず、電気駆動工学分野、特に電気駆動装置の制御の分野において多数の用途に使用できるので非常に有利である。さらに別の重要な適用分野は自動車工学である。
【００１７】
特に、電気構成部品および電子構成部品が軽量であることや高実装密度であることが重要とされる適用分野、とりわけ自動車産業においては、かなり高いワット損を実現することが望ましい。それは、特に、制動動作が困難な場合に必要である。同時に、必要スペースを最小限に抑える必要がある。本発明はこれらの問題を解決する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１９】
図１ないし図３に示す高電力抵抗器は、上半部と下半部とからなるハウジング１を備えている。ハウジング１の上半部および下半部はともに熱可塑性材料からなる成形品である。これら上半部と下半部は互いに接合されて耐圧性の密封状ハウジング１を構成している。ハウジング１に使用可能な可塑性材料は、例えば、自動車産業で一般的に使用されている、ナイロン３０％、ガラス充填材４０％を含むナイロン６．６またはナイロン４．６であるが、他の可塑性材料であってもよい。
【００２０】
ハウジング１内には、３個の抵抗素子３が収められている。各抵抗素子３は扁平な形状を有している。これら抵抗素子３は互いに平行に間隔を置いて配置されている。各抵抗素子３の平面形状は、ハウジング１が形成する矩形よりもわずかに小さい矩形である。
【００２１】
３個の抵抗素子３は２つの隔離板２によって互いに隔離されている。隔離板２の形状も扁平である。隔離板２の平面形状は、抵抗素子３の矩形よりもわずかに大きく、ハウジング１の矩形よりもわずかに小さい矩形である。隔離板２は熱可塑性材料からなっている。隔離板２の材料はハウジング１の材料と同じであることがふさわしい。隔離板２をハウジング１の上半部や下半部と同じ素材から製造してもよい。
【００２２】
ハウジング１には、管状の接続部６が一体成形されている。接続部６はハウジング１の一方の長辺側側面の両端に位置している。両接続部６のうちの一方は冷媒の供給口であり、他方は冷媒の排出口である。冷媒は水、水とグリコールとの混合物、または油である。他の冷媒も使用可能である。液体の冷媒はハウジング１内を流通する。その際、冷媒は電気回路の影響で発熱した抵抗素子３を冷却する。ハウジング１の上半部と下半部は、冷媒が漏れないように密封状かつ耐圧状に接合されている。隔離板２は、冷媒を抵抗素子３を通過させてハウジング１内中に案内する。隔離板２は冷媒を均一に流通させて、抵抗素子３を均一に冷却する。
【００２３】
抵抗素子３同士を直列に連結する必要がある場合には、各抵抗素子３にＵ字型の連結部材４が溶接される。その場合、連結部材４同士は電気配線によって互いに接続される（図示せず）。
【００２４】
図４は抵抗素子３の断面を示す。図４から分かるように、抵抗素子３の両面には薄い電気絶縁層１０が設けられている。電気絶縁層１０は抵抗素子３に塗布されている。
【００２５】
矩形ハウジング１の一方の短辺側側面には、その短辺の長さに相当する長さを有する端子箱７が設けられている。端子箱７は、断面が矩形で、ハウジング１の高さに相当する高さを有している。しかしながら、端子箱７の高さは、ハウジング１の高さの倍数であってもよく、例えば、２倍（図５）や４倍（図６）であってもよい。
【００２６】
端子箱７のハウジング１に対向する側面には、複数の接続ピン（封止接続部）５がそれぞれ挿通可能な開口が形成されている。各接続ピン５の中間部には、端子箱７のハウジング１側の壁と接続ピン５の段部との間に挟着され、ハウジング１に対する封止部となるＯリングが設けられている。さらに、各接続ピン５には、ハウジング１内に延出し、１つまたは複数の抵抗素子３に電気接続する舌部が設けられている。
【００２７】
端子箱７は複数の導電性の配線接続部（図示せず）を内蔵しており、配線接続部は、接続ピン５の端子箱７内に延出する部分と接点９とを導電可能に接続している。接点９は端子箱７の両端に設けられている。接点９は抵抗素子３に電気接続させる配線のプラグに対するソケットを形成しており、該プラグを接点９にはめ込むことができる。端子箱７はカバー８で塞がれている。カバー８を取り外すことにより、端子箱７の内部まで手が届く。端子箱７は、直列または並列に連結可能な抵抗素子群と接点９との間に必要な電気接続をもたらす部品を内蔵している（図示せず）。
【００２８】
図６は４つの高電力抵抗器１１からなる抵抗ユニットを示す。高電力抵抗器１１の各長辺側側面には、外側に突出する４つの突出部が間隔を置いて設けられており、これら突出部には、４つの高電力抵抗器１１の対応する突出部同士間で心合わせされ、締付けネジや締付けボルトなどの締結要素が挿通可能な孔１２が形成されている。
【００２９】
図７は高電力抵抗器の変形例を示し、この変形例は抵抗素子３を１つだけ備え、隔離板２を備えていない。抵抗素子３の両面には、薄い電気絶縁層１０が設けられている。各電気絶縁層１０のハウジング１側の表面とハウジング１の対向する内面との間には、冷媒１３が流通する空間が設けられている。
【００３０】
可塑性材料、特に熱可塑性材料を使用することにより、高電力抵抗器の重量を大幅に削減させることができる。その形状および構造も、多数の用途、特に自動車産業により適するようになる。冷媒、特に液体冷媒を使用すれば、抵抗素子と冷媒との間で高い熱伝達率を実現することができる。
【００３１】
抵抗素子は、例えば、アルミクロム、ニッケルクロムまたはその他適切な抵抗材料の大きく扁平な片から製造することができる。したがって、抵抗素子は、簡単な方法で所望の抵抗値と所望の性能値を達成するように形成することができる。有用な材料は、Ｙｈｆ型、Ｙ型およびＩＳＥ型のアルミクロム、ニッケルクロムの８０／２０、７０／３０および３０／２０などであるが、他の材料であってもよい。材料の厚みは所望の配電や所望の電流によって決まり、通常は０．２５ｍｍないし０．５ｍｍであるが、それより小さい値や大きい値であってもよい。抵抗素子のサイズは通常４００ｍｍ×２５０ｍｍ以下である、それ以上であってもよい。
【００３２】
ハウジング１および隔離板２の材料は、必要条件に応じて、特に液体冷媒の種類に応じて選択される。特に有利な材料は、一定かつ正確に電気および熱を絶縁する熱伝導性可塑性材料、特に合成樹脂であり、例えば、Protavic、Ｌ１１２−２、Ｌ１３５、Ｌ１６３およびＬ１８１などであるが、他の材料であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】高電力抵抗器の分解斜視図。
【図２】図１に示す高電力抵抗器の側面図。
【図３】図１および図２に示す高電力抵抗器の平面図。
【図４】図１ないし図３に示す高電力抵抗器の抵抗素子の断面図。
【図５】図１ないし図３に示す高電力抵抗器が組み立てられた状態を示す斜視図。
【図６】図１ないし図３および図５に示す高電力抵抗器４個からなる抵抗ユニットの斜視図。
【図７】高電力抵抗器の変形例を示す断面図。
【符号の説明】
【００３４】
１    ハウジング
２    隔離板
３    抵抗素子
４    連結部材
５    接続ピン
６    接続部
７    端子箱
８    カバー
９    接点
１０    電気絶縁層
１１    高電力抵抗器
【図１】
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【図２】
2006080520.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006080520.tif 000006
【図５】
2006080520.tif 000007
【図６】
2006080520.tif 000008
【図７】
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