微波爐用的變壓器的製作方法
2023-05-18 02:18:01 3
專利名稱：微波爐用的變壓器的製作方法
技術領域：
本發明涉及微波爐用的變壓器，具體地說，涉及具有改進的線圈絕緣結構的微波爐用變壓器。
一般地說，微波爐用的變壓器接收普通所用的電壓，輸出一個用於驅動磁控管的高電壓。磁控管是一種電子管，在其中從陰極到一個或多個陽極的電子流動受外加磁場的控制。磁控管被用於產生微波頻率的交流電。磁控管被用在微波爐中，用於在烹飪食物中產生微波。
變壓器是一種電氣的裝置，其通過電磁感應將一個或多個電路的電的能量變換為頻率相同但是通常電壓和電流值不同的一個或多個其它電路的電能。變壓器至少包括兩個線圈。變壓器與它的初級線圈和次級線圈的匝數比成正比例地變化電壓。一個鐵心被放置在線圈內部以強化磁場。
鐵心和線圈是由絕緣紙絕緣的。由於潮溼或衝擊可能會使絕緣紙被損壞。可以在變壓器上實行清漆注入，以防止在鐵心和線圈之間經過磁場變化產生振動，改善散熱特性以及避免汙垢、潮溼和外來的物質。因為清漆注入過程需要時間，所以清漆注入使製造成本增加。從變壓器的不能有清漆的區域除去清漆的處理會使製造時間更進一步增加。當使用真空注入方法注入清漆時，清漆注入程度非常大的變化引起潛在的缺陷。在微波爐中，由於變壓器的鐵片出現振動，所以鐵片必須被堅固地固定。
現有技術的許多實例，如授予Calmettes等人的美國專利US5，660，756，微波爐電源高電壓變壓器；授予Narita等人的美國專利US4，858，095，磁控管驅動裝置；授予Taniguchi的美國專利US 4，885，445，微波爐高頻變壓器；授予Matsumoto等人的美國專利US 4，886，951，具有濾波電路、開關電路和變壓器的磁控管電源；授予Yamaguchi的美國專利US 5，025，489，驅動磁控管用的帶屏蔽片的變壓器；授予Lee的美國專利US 5，954，988，具有散熱結構的微波爐高壓變壓器，以及授予Cho的美國專利US 5，973，307，具有側面絕緣支撐並由導線通孔形成的高壓變壓器等都揭示了微波爐用的變壓器。
本人發現背景技術並未給出一種能夠防止內部和外部衝擊、外來物質、熱量，同時又減低製造成本的微波爐用的變壓器。
於是，本發明的目的是提供一種能夠防止由被損壞的絕緣紙造成的變壓器質量降低的微波爐用的變壓器。
本發明的另一目是提供一種微波爐用的變壓器，其能夠防止由於在成型線圈過程中形成的樹脂毛刺造成嵌入線圈困難。
本發明的又一目的是提供一種微波爐用的變壓器，其在線圈上成型樹脂的同時保持了樹脂的厚度均勻。
本發明的再一目的是提供一種微波爐用的變壓器，其在即使鐵心和線圈的尺寸被確定之後也能夠調整磁路鐵心堆疊的數目。
本發明的再一目的是提供一種微波爐用的變壓器，其通過省略清漆注入工序降低製造成本。
本發明的再一目的是提供一種微波爐用的變壓器，其通過省略焊接各個鐵心的工序降低製造成本。
上面的目的是由根據本發明的微波爐用的變壓器實現的，它包括一個第一鐵心，其具有有一個開口側的一個線圈嵌入部分；在相互電絕緣狀態下順次嵌入線圈嵌入部分中的多個線圈；一個第二鐵心，其連接到第一鐵心並用於覆蓋線圈嵌入部分的開口側；以及被形成用以覆蓋多個線圈的整個區域的一個樹脂成型部分。
這裡的多個線圈可以通過絕緣紙相互電絕緣或者可以在相互電絕緣狀態下順次嵌入輔助間隔部分，然後與所述輔助間隔部分一起嵌入線圈嵌入部分，或者可以在直接纏繞在所述輔助間隔部分上之後與輔助間隔部分一起嵌入線圈嵌入部分。
輔助間隔部分成網孔形狀，以使樹脂與多個線圈有足夠的接觸，而且所述輔助間隔部分包括形成在它的外表面上的多個突出部分，用以使樹脂層的厚度均勻。
所述樹脂成型部分最好由塊狀成型合成樹脂製成，第一和第二鐵心可以是機械疊片結構鐵心，其中多個鐵片是通過同時衝壓和填縫工藝製成的。在這種情況下，第一鐵心的與第二鐵心相反側的兩個邊緣最好成斜角。
另外，上面的目的是由如下結構實現的，其包括第一鐵心，其具有有一個開口側的線圈嵌入部分；在相互電絕緣狀態下順次嵌入線圈嵌入部分的第二線圈、加熱線圈、磁路鐵心和第一線圈；與第一鐵心連接用於覆蓋線圈嵌入部分的開口側的第二鐵心；形成以覆蓋第二線圈、加熱線圈和第一線圈的整個區域的塊狀成型合成樹脂成型部分。
此外，上面的目的是由下面的結構實現的，其包括第一鐵心，其具有有一個開口側的線圈嵌入部分；在通過絕緣紙相互電絕緣之後順次嵌入輔助間隔部分中，再與輔助間隔部分一起嵌入線圈嵌入部分中的第二線圈、加熱線圈、磁路鐵心和第一線圈；與第一鐵心連接用於覆蓋線圈嵌入部分的開口側的第二鐵心；形成以覆蓋第二線圈、加熱線圈和第一線圈的全部區域的塊狀成型合成樹脂成型部分。
再有，上面的目的是由下面的結構實現的，其包括第一鐵心，其具有有一個開口側的線圈嵌入部分；在相互電絕緣狀態下順次嵌入輔助間隔部分中，再與輔助間隔部分一起嵌入線圈嵌入部分中的第二線圈、加熱線圈、磁路鐵心和第一線圈；與第一鐵心連接用於覆蓋線圈嵌入部分的開口側的第二鐵心；形成以覆蓋第二線圈、加熱線圈和第一線圈的全部區域的塊狀成型合成樹脂成型部分，其中第二和第一線圈是由塊狀成型合成樹脂成形的，並且所述磁路鐵心是由絕緣紙包封，使第二線圈、加熱線圈、磁路鐵心和第一線圈相互電絕緣。
更進一步，上面的目的是由下面的結構實現的，其包括第一鐵心，其具有有一個開口側的線圈嵌入部分；在通過絕緣紙相互電絕緣之後順次嵌入輔助間隔部分中，再與輔助間隔部分一起嵌入線圈嵌入部分中的第二線圈、加熱線圈、磁路鐵心和第一線圈；與第一鐵心連接用於復蓋線圈嵌入部分的開口側的第二鐵心；形成以覆蓋第二線圈、加熱線圈和第一線圈的全部區域的塊狀成型合成樹脂成型部分，其中第二線圈、加熱線圈和第一線圈直接纏繞在所述輔助間隔部分上。
通過參照下列結合附圖進行的詳細的描述，本發明的完整的評價和許多其他優點將變得更加明顯和更好理解，在圖中同樣的參考符號表示相同的或者相似的零組件。其中
圖1是微波爐用變壓器的局剖透視圖；圖2是另外一個微波爐用變壓器的局剖透視圖；圖3是顯示本發明第一優選實施例微波爐用變壓器的局剖透視圖；圖3A是圖3的區域「ⅢA」的放大的視圖；圖4是顯示本發明第二優選實施例微波爐用變壓器的局剖透視圖；圖4A是圖4的區域「ⅣA」的放大的視圖；圖5是顯示本發明第三優選實施例微波爐用變壓器的局剖透視圖；圖5A是圖5的區域「ⅤA」的放大的視圖；圖6是顯示本發明第四優選實施例微波爐用變壓器的局剖透視圖；圖6A是圖6的區域「ⅥA」的放大的視圖。
回到這些附圖，在圖1中，微波爐變壓器10包括第一鐵心11，第二線圈12，加熱線圈13，磁路鐵心14，第一線圈15和第二鐵心16。
第一鐵心11包括多個E形鐵片。在第一鐵心11的中心部分，設置第二線圈12和加熱線圈13，以及第一線圈15，同時磁路鐵心14嵌入其間。第二鐵心16包括互相焊接的多個I形鐵片，而且被焊接到第一鐵心11的下部。支架17被焊接到第二鐵心16的下面，用於將變壓器10裝配到微波爐的設備室。
在微波爐用變壓器10中，當把通用電壓(市電)加到第一線圈15時，根據在第一線圈15和加熱線圈13與第二線圈12之間的匝數比，一定的電壓被加到加熱線圈13和第二線圈12。尤其是約2000伏的高電壓被施加到第二線圈12上，因此，所述各線圈15、13和12以及各個鐵心11、14和16是用絕緣紙18絕緣的。然而，在微波爐的變壓器10中，絕緣紙18容易由潮溼或衝擊所損壞，從而使變壓器10的質量降低。
圖2顯示微波爐變壓器20，其具有被塊狀成型合成樹脂21成型的第二線圈12和第一線圈15，具有較高的絕緣和散熱特性，用以克服上述問題。不過，這種變壓器20也有在成型線圈12和15過程中因樹脂21的毛刺造成的線圈12和15不易嵌入第一鐵心11的問題。
此外，在成型線圈12和15的樹脂成型的同時，很難形成均勻厚度的樹脂，這意味著也難於在線圈12和15的整個區域上保持均勻絕緣或熱阻特性。此外，按照微波爐變壓器10和20，由於在鐵心11、14以及16和線圈12、13以及15之間存在間隙，在變壓器10和20的運轉期間，在線圈12、13和15之間出現振動。相應地，一旦鐵心11、14和16以及線圈12、13和15的尺寸被確定，就很難通過改變磁路鐵心14的堆疊數目去調整加給第二線圈12和加熱線圈13的電壓比。
此外，在微波爐變壓器10和20中，當完全裝配變壓器10和20時，在變壓器10和20的整個範圍執行清漆浸滲。這是用於防止由於磁場變化在鐵心11、14和16以及線圈12、13和15之間引起的振動，並且用於改進線圈12、13和15的散熱特性，以及用於關於外部因素如汙垢、溼度、雜質等保護線圈12、13和15。清漆浸滲和乾燥過程通常大致費時3小時，這增加了生產變壓器10和20的時間和製造成本。
此外，對於應該避免清漆浸滲的部分，如支架17的接線柱形成區域或接地部分，必須先對那裡附加抗熱的條帶，而且對該處必須有一個附加的浸滲後期工藝過程用於從那裡除去清漆。此外，當使用真空浸漬方法用於清漆浸滲時，即使真空水平的一個小的誤差也將很大程度地改變清漆浸滲的程度，其有時候產生大量的有缺陷的產品。
此外，傳統的微波爐用變壓器10和20中，由於在形成各個鐵心11、14和16各自的鐵片處出現隨磁場變化的振動，所以各個鐵片互相必須堅固地固定。相應地，形成各個鐵心11、14和16的鐵片互相被焊接結合，而不是機械疊片結構，增加了一個以上的焊接步驟，因此增加了變壓器10和20的生產成本。
參照圖3和3A，本發明的微波爐用變壓器30包括第一鐵心31，第二線圈32，加熱線圈33，磁路鐵心34，第一線圈35，第二鐵心36，以及樹脂成型部分39。
第一鐵心31包括相互結合的多個E形鐵片，以及用於接受線圈32、33、35以及磁路鐵心34的線圈嵌入部分31a。第二線圈32、加熱線圈33、磁路鐵心34以及第一線圈35在彼此通過絕緣紙38絕緣的同時，順次嵌入線圈嵌入部分3la。
第二鐵心36包括多個I形鐵片，並且其被焊接到第一鐵心31的下部。支架37被焊接到第二鐵心36的下端面上，用於將變壓器30安裝到微波爐的設備室中。在這個情況下，變壓器30被嵌入裝在注模機(未示出)上的金屬模子中，並且用具有高絕緣和散熱特性的塊狀成型合成樹脂形成樹脂成型部分39，以覆蓋線圈32、33和35的整個區域。
這裡，由於注模機的高壓，樹脂滲透在各個鐵心31、34、36和各個線圈32、33、35之間，因此各個鐵心31、34、36和各個線圈32、33、35之間是完全絕緣的。因此，按照本發明第一優選實施例的微波爐用變壓器，通過樹脂成型部分39防止了絕緣紙38的可能的損害，並且防止了由於被損壞的絕緣紙38造成的質量降低。
此外，由於樹脂成型操作是在把第二和第一線圈32和35嵌入第一鐵心31的同時進行的，就避免了由於傳統的各個線圈的毛刺造成的線圈32和35嵌入困難的問題。此外，在各個鐵心31、34、36與各自的線圈32、33、35之間的間隙被樹脂填充，所以變壓器30運行期間，在線圈32、33和35處不會出現振動。相應地，甚至在鐵心31、34、36以及線圈32、33、35的尺寸被確定之後，磁路鐵心34的疊層數可以被改變到某一個極限，以致可以調整加給到第二線圈32和加熱線圈33的電壓比。
此外，由於樹脂成型部分39的緣故，防止了在線圈32、33、35的振動，散熱特性被提高，而且相對於外部有害影響也保護了線圈32、33和35。此外，由於樹脂浸入在各個鐵心31、34、36與各個線圈32、33、35之間的間隙被硬化，形成各個鐵心31、34、36的多個鐵片被彼此固定，避免了鐵片的振動。
相應地，不需要單獨的清漆浸滲工序，並且形成各鐵心31、34和36的鐵片不是必需的。因此，變壓器30的生產成本被降低。同時，各個鐵心31、34和36最好是機械疊片結構鐵心，其中多個鐵片採用同時的衝壓和填縫處理來製造，第一鐵心31的兩個上部端角做成斜角用於限制可能的振動。
參照圖4和4A，根據本發明第二優選實施例的微波爐用變壓器40具有與第一優選實施例的結構幾乎相同的結構，只是在第一鐵心31和各個線圈32、33和35之間還設置輔助間隔部分41。
更具體地說，第二線圈32、加熱線圈33、磁路鐵心34以及第一線圈35在彼此通過絕緣紙38電絕緣的同時，被嵌入輔助間隔部分41中。在這種情況下，輔助間隔部分41被嵌入第一鐵心31的線圈嵌入部分31中，而且相應地，第二線圈32、加熱線圈33、磁路鐵心34和第一線圈35是嵌入第一鐵心31中。
為了接收線圈32、33、35，以及鐵心34，輔助間隔部分41的上面的部分被打開，並且其是網孔形狀，以便在變壓器40樹脂成型的時候使成型合成樹脂塊與各個線圈32、33和35充分接觸。此外，輔助間隔部分41包括多個形成在輔助間隔部分41的外表面上的突出部分42，用於確保成型合成樹脂塊的厚度足以用於絕緣和散熱的目的，並用於防止在金屬模子內部各個線圈32、33和35的傾斜。同時，第二鐵心36被焊接到第一鐵心31的下部，在這種狀態下，變壓器40被嵌入金屬模子中(未示出)。相應地，形成樹脂成型部分39，以覆蓋各個線圈32、33和35的整個區域。
因此，根據本發明第二優選實施例的變壓器40，由於突出部分42，防止了在金屬模子內部線圈32、33和35的傾斜，並且另外的優點是保持被覆樹脂的均勻厚度。
參照圖5和5A，根據第三優選實施例的變壓器有與第二優選實施例幾乎相同的結構，只是在第二和第一線圈52和55被嵌入輔助間隔部分41之前，焊接由塊狀成型合成樹脂成形的第二和第一線圈52和55。
更具體地說，先用塊狀成型合成樹脂壓模第二和第一線圈52和55，磁路鐵心34在通過絕緣紙38絕緣的同時被嵌入輔助間隔部分41。在這種情況下，輔助間隔部分41被嵌入第一鐵心31的線圈嵌入部分31a中，而且相應地，第二線圈52、加熱線圈33、磁路鐵心34和第一線圈55按順序被嵌入第一鐵心31中。
第二鐵心36被焊接到第一鐵心31的下部，在這種狀態下，變壓器50被嵌入金屬模子(未示出)中。因此，形成樹脂成型部分39，覆蓋各個線圈52、33和55的整個區域。
參照圖6和6A，根據本發明第四優選實施例的微波爐用變壓器60具有與第二優選實施例的結構幾乎相同的結構，只是第二線圈32、加熱線圈33和第一線圈35被直接地纏繞在輔助間隔部分61上。
更具體地說，第二線圈32、加熱線圈33和第一線圈35被直接地纏繞在輔助間隔部分61上，而磁路鐵心34被嵌入輔助間隔部分61的兩側，同時不是分開絕緣的。為了纏繞線圈32、33和35，輔助間隔部分61具有打開的外側，而且其是網孔形狀的，用於在樹脂成型變壓器60的時候使塊狀成型合成樹脂與各個線圈32、33和35充分接觸。
第二鐵心36被焊接到第一鐵心31的下部，在這種狀態下，變壓器60被嵌入金屬模子(未示出)中。因此，形成樹脂成型部分39，覆蓋各個線圈32、33和35的整個區域。
如在上面描述的，根據本發明構成的微波爐用變壓器，防止了由於絕緣紙被損壞造成的質量降低，並且也防止了在線圈成型過程中由於形成的樹脂毛刺造成的線圈不易嵌入的問題。
此外，在樹脂成型線圈時，可以保持線圈的厚度的均勻度。而且，甚至在鐵心或線圈的尺寸被確定之後，磁路鐵心的疊層數是可調整的。此外，不需要單獨的清漆浸滲工序和焊接工序。因此，生產成本大大地降低。
在參照優選實施例特定地表示和描述本發明的同時，應該認識到對於本領域的熟練者來說能夠做出形式與細節方面的各種改變，但這些都沒有脫離有如權利要求所限定的本發明的實質和範圍。
權利要求
1．一種微波爐用變壓器，其中包括第一鐵心，其具有有一個開口側的線圈嵌入部分；按預定順序順次嵌入線圈嵌入部分的多個線圈，所述這些線圈是彼此電絕緣的；第二鐵心，其與第一鐵心結合併覆蓋線圈嵌入部分的開口側；以及樹脂成型部分，其被形成以覆蓋多個線圈的整個區域。
2．如權利要求1所述的變壓器，其特徵在於所述線圈是由絕緣紙電絕緣的。
3．如權利要求1所述的變壓器，其特徵在於所述樹脂成型部分是由塊狀成型合成樹脂形成的。
4．如權利要求1所述的變壓器，其特徵在於所述第一和第二鐵心是機械疊片結構鐵心，其具有通過同時衝壓和填縫處理製成的多個鐵片。
5．如權利要求4所述的變壓器，其特徵在於所述第一鐵心的與所述第二鐵心相對的兩個邊緣成斜角。
6．如權利要求1所述的變壓器，其特徵在於多個線圈按順序嵌入輔助間隔部分，所述線圈是彼此電絕緣的，然後所述線圈與所述輔助間隔部分一起嵌入所述線圈嵌入部分。
7．如權利要求6所述的變壓器，其特徵在於所述輔助間隔部分是網孔形狀，其適於所述樹脂成型部分與所述多個線圈的接觸。
8．如權利要求7所述的變壓器，其特徵在於所述輔助間隔部分包括形成在所述輔助間隔部分的外表面上的突出部分，適於使所述樹脂成型部分厚度均勻。
9．如權利要求6所述的變壓器，其特徵在於多個線圈直接地纏繞在所述輔助間隔部分上。
10．一種微波爐用變壓器，其中包括第一鐵心，其具有有一個開口側的線圈嵌入部分；第二線圈、加熱線圈、磁路鐵心和第一線圈，它們彼此電絕緣並且按順序嵌入線圈嵌入部分；第二鐵心，其與所述第一鐵心結合以覆蓋所述線圈嵌入部分的開口側；以及塊狀成型合成樹脂成型部分，其被形成為覆蓋所述第二線圈、所述加熱線圈和所述第一線圈的整個區域。
11．一種微波爐用變壓器，其中包括第一鐵心，其具有有一個開口側的線圈嵌入部分；第二線圈、加熱線圈、磁路鐵心和第一線圈，它們在通過絕緣紙彼此電絕緣之後按順序嵌入輔助間隔部分，然後與所述輔助間隔部分一起嵌入所述線圈嵌入部分；第二鐵心，其與所述第一鐵心結合併覆蓋所述線圈嵌入部分的開口側；以及塊狀成型合成樹脂成型部分，其被形成以覆蓋所述第二線圈、所述加熱線圈和所述第一線圈的整個區域。
12．一種微波爐用變壓器，其中包括第一鐵心，其具有有一個開口側的線圈嵌入部分；第二線圈、加熱線圈、磁路鐵心和第一線圈，它們以相互間電絕緣的狀態按順序嵌入輔助間隔部分，然後與所述輔助間隔部分一起嵌入所述線圈嵌入部分；第二鐵心，其與該第一鐵心結合併覆蓋所述線圈嵌入部分的開口側；以及塊狀成型合成樹脂部分，其被形成以覆蓋所述第二線圈、所述加熱線圈和所述第一線圈的整個區域，所述第二和第一線圈是由塊狀成型合成樹脂成形的，而磁路鐵心是通過絕緣紙包封的，適於使所述第二線圈、所述加熱線圈、所述磁路鐵心和所述第一線圈將彼此電絕緣。
13．一種微波爐用變壓器，其中包括第一鐵心，其具有有一個開口側的線圈嵌入部分；輔助間隔部分，其具有第二線圈、加熱線圈、磁路鐵心和第一線圈，它們通過絕緣紙彼此電絕緣之後分別地嵌入輔助間隔部分，然後與所述輔助間隔部分一起嵌入所述線圈嵌入部分；第二鐵心，其與所述第一鐵心結合併覆蓋所述線圈嵌入部分的開口側；以及塊狀成型複合樹脂成型部分，其被形成以覆蓋第二線圈、加熱線圈和第一線圈的整個區域，第二線圈、加熱線圈和第一線圈是直接地纏繞在所述輔助間隔部分上的。
14．一種方法，其中包含步驟形成具有線圈嵌入部分的第一鐵心，所述線圈嵌入部分具有一個開口側；將第一線圈、加熱線圈、磁路鐵心和第二線圈彼此電絕緣；將所述第二線圈、所述加熱線圈、所述磁路鐵心和所述第一線圈嵌入所述線圈嵌入部分；將第二鐵心與所述第一鐵心結合以覆蓋所述線圈嵌入部分的開口側；以及形成樹脂成型部分，其覆蓋所述第二線圈、所述加熱線圈和所述第一線圈的整個區域。
15．如權利要求14所述的方法，其特徵在於所述形成樹脂成型部分的步驟更進一步包含步驟將樹脂滲入所述第一鐵心、第二鐵心、磁路鐵心、第一線圈、第二線圈以及所述加熱線圈之間的縫隙；以及硬化在所述第一鐵心、第二鐵心、磁路鐵心、第一線圈、第二線圈以及所述加熱線圈之間的縫隙內的所述樹脂。
16．如權利要求14所述的方法，其特徵在於還包括如下步驟在確定了所述第一鐵心、第二鐵心、磁路鐵心、第一線圈、第二線圈和加熱線圈的尺寸之後，改變磁路鐵心的疊層數；所述磁路鐵心疊層數的變化調整了施加到所述第二線圈的電壓比。
全文摘要
一種能夠防止由於絕緣紙被損壞使它的質量降低的微波爐用變壓器,包括:具有有一個開口側的線圈嵌入部分的第一鐵心;多個線圈在相互電絕緣的狀態下按順序嵌入線圈嵌入部分;與第一鐵心結合併用於覆蓋線圈嵌入部分的開口側的第二鐵心;以及被形成以致覆蓋多個線圈的整個區域的一個樹脂成型部分。
文檔編號H05B6/66GK1282083SQ0010988
公開日2001年1月31日 申請日期2000年7月11日 優先權日1999年7月26日
發明者金鐵珍 申請人:三星電子株式會社