電器裝置的電磁組件及其製造方法
2023-05-22 17:36:41
專利名稱：電器裝置的電磁組件及其製造方法
技術領域：
本發明涉及一種電磁組件，特別涉及一種適用於電器裝置中的電磁組件及其製造 方法。
背景技術：
隨著電子工業的發展及演進，烹煮食物已不再受限於要使用傳統的爐火廚具，舉 凡電飯鍋、電磁爐、微波爐等信息家電用品，在不斷的研發與進步中，在近年內已成為一般 人日常生活的不可或缺的電器產品。其中，電磁爐即是利用電磁感應原理，當電磁爐通電時，電流通過電磁爐的線圈而 產生磁場，此時，將導體(例如鐵鍋、不鏽鋼鍋、金屬鍋等鍋具)置放於此隨時間改變的磁 場中，則通過導體的磁通量會隨之改變，並且產生渦電流來抵抗磁通量的改變，當導體內的 渦電流流經電阻時會產生熱，由此利用渦電流生熱的原理，以使作為導體的鍋具本身可自 行高速發熱，以加熱及烹飪鍋內的食物，而達到烹煮的目的。相較之下，傳統爐具，例如電熱爐、石油氣爐、煤氣爐及電飯鍋等，其加熱原理均 是先燒紅器皿底部而直接加熱鍋內食物，其中有一部分的熱能會消耗在燃燒空氣上，因而 其熱效率大約為40% _65%，具有熱能耗量大、煮食慢等缺點。然而，電磁爐煮食的熱源來 自於鍋具底部的渦電流加熱，而不是由電磁爐本身發熱傳導給鍋具，因此電磁爐的熱效率 普遍高於80%，比其他炊具的加熱效率約高出1倍左右，舉例來說，用傳統爐灶燒開一壺水 需要9分鐘，而放到電磁爐上只需2 3分鐘，不僅所需耗費的時間減少了，更能大幅節省 能源。就使用的安全性來說，電磁爐使用效果與煤氣灶完全不同，在使用過程中不僅不 會產生爐火，爐面本身也不發熱，且爐體內沒有高於250°C以上的高溫部件，因而不會發生 灼傷事故。此外，當把鍋具從爐面上拿下來時，電磁爐也會自動切斷電源，因此算是一種十 分安全的灶具。由於電磁爐的加熱效率比傳統爐具高，具有升溫快、無明火、無煙塵、無有害氣體、 對周圍環境不產生熱輻射、體積小巧、安全性好和外觀美觀等眾多優點，又能完成家庭的絕 大多數烹飪任務等優點，並可達到環保節能、省電的功效，因而電磁爐在現代生活中已逐漸 取代傳統爐火廚具的地位。為了使電磁爐更為普及，降低電磁爐的製造成本是必需的，然而，目前在製作電磁 爐的過程中，需要將電磁爐中的線圈、絕緣板、磁心組等組件一一組裝定位在一塊定位板 上，形成一個電磁組，再將整個電磁組定位設置於電磁爐內部的附加電路板上，在此製造過 程中，不僅要耗費時間與人力一一進行組件的加工以及兩次的定位程序，同時更會增加制 作上的成本，尤其在現有電磁爐中，一組線圈及磁心組就需要設置於一組定位板上，當電磁 爐具有越多組爐心時，則需要更多組定位板，因而造成電磁爐的製造成本較高且製作過程 極為繁複等缺點。因此，如何提供一種電器裝置及其電磁組件，以解決傳統電磁爐中的電磁組件在製作時需耗時進行加工定位以及耗費較高的成本等缺點，實為本發明相關領域技術人員目 前所迫切需要解決的課題。
發明內容
本發明的一目的在於，提供一種電器裝置的電磁組件及其製造方法，以解決現有 技術中電器裝置的電磁組件製造成本高以及製作過程繁複的缺陷。為達上述目的，本發明的一較廣義實施形式為提供一種電器裝置，其包含殼體， 具有容置空間及開口 ；電路板，設置於容置空間中；蓋體，覆蓋於開口上；以及電磁組件，至 少包含附加電路板，設置於電路板上；以及線圈組，包含磁心組、第一絕緣層以及線圈， 該磁心組、該第一絕緣層以及該線圈依序堆棧設置於該附加電路板上，並與電路板電連接， 以產生電磁感應，使設置於電器裝置上的鍋具底部產生渦電流而發熱。為達上述目的，本發明另一較廣義實施形式為提供一種電磁組件，適用於電器裝 置，電器裝置具有電路板，該電磁組件包含附加電路板，設置於電路板上；以及線圈組，包 含磁心組、第一絕緣層，以及線圈，該磁心組、該第一絕緣層以及該線圈依序堆棧設置於該 附加電路板上，並與電路板電連接，以產生電磁感應，使設置於電器裝置上的鍋具產生渦電 流而發熱。為達上述目的，本發明又一較廣義實施形式為提供一種電磁組件的製造方法，該 方法適用於電器裝置中，至少包含下列步驟(a)提供附加電路板；(b)將磁心組貼附於附 加電路板上；(c)於磁心組上對應設置第一絕緣層；以及(d)於第一絕緣層上對應設置線 圈。本發明的有益技術效果在於，不需另外製作定位板，不僅在製造程序上較為簡便， 不需要兩次的定位程序，且可節省定位板的製造成本，尤其當具有多組線圈組時更可有效 節省製造成本。
出風口 164操作部171風扇142殼體16開口162
容置框15 容置空間161 入風口 163 控制單元17 電磁組件18
具體實施例方式體現本發明特徵與優點的一些典型實施例將在後段的說明中詳細敘述。應理解的 是本發明能夠在不同的形式上具有各種的變化，其皆不脫離本發明的範圍，且其中的說明 及圖示在本質上當作說明之用，而非用以限制本發明。請參閱圖1，其為本發明較佳實施例的電器裝置的分解結構示意圖。以本實施例為 例，電器裝置可為但不限為電磁爐1，如圖所示，電磁爐1依序由蓋體10、電磁組件18、電路 板14、以及殼體16所組成，其中殼體16為內部中空的方形結構，其可為但不限為一體成型 的結構，且由鐵材質所製成，但不以此為限，另外，殼體16具有容置空間161以及開口 162， 該容置空間161與開口 162相連通，用以容置電路板14、電磁組件18等裝置。此外，於一些實施例中，電磁爐1還可包含容置框15，用以容置電路板14以及主動 散熱裝置，電路板14上具有多個電子組件141，於本實施例中，主動散熱裝置為風扇142，風 扇142對應設置於殼體16底部的入風口 163上，該風扇142用以自入風口 163抽入空氣， 並朝向電路板14上發熱的電子組件141吹送，以強制形成氣流，以對電路板14進行散熱， 再促使熱空氣由殼體16前方的出風口 164逸散，以完成電磁爐1的散熱循環。電磁組件18設置於電路板14及容置框15上，並由線圈組11以及附加電路板12 所組成，線圈組11包含線圈112、第一絕緣層113以及磁心組114，線圈112、第一絕緣層113 以及磁心組114依序堆棧設置在附加電路板12上，並與電路板14電連接，以使電磁組件18 產生電磁感應，進而使設置於電磁爐1上的鍋具(未圖示)產生渦電流而加熱。當然，線圈 組11的數量可依實際施作情形而任意變化，例如其數量可為一或二或四。以及，電磁爐1 中還包含溫度傳感器13，所述溫度傳感器13對應穿設於線圈112、第一絕緣層113、磁心組 114以及附加電路板12所共同形成的貫穿通道110(如圖3所示)中，用以感測電磁組件 18的溫度，並可於過熱時啟動安全機制。請再參閱圖1，如圖所示，蓋體10設置於線圈組11上，並且其材質為絕緣及隔熱 的硬質材質，例如玻璃或是陶瓷材料，並不以此為限，且在蓋體10上對應於線圈組11的位 置為爐心101，該爐心101可由不同材質或是不同色系的板件所製成，用以標示可設置鍋具 的位置，以及，該鍋具以金屬材質為佳，但不以此為限。此外，電磁爐1還具有控制單元17， 所述控制單元17設置於殼體16內，且控制單元17上具有至少一操作部171，該操作部171 對應於蓋體10上的操作鍵102，用以供使用者通過按壓操作鍵102而操控電磁爐1。請參閱圖2，其為圖1所示的電磁組件的分解結構示意圖，如圖所示，電磁組件18 由線圈組11以及附加電路板12所組成，其中附加電路板12為一平面板件，其材質為可導 熱但不導磁的金屬材質為佳，於本實施例中，附加電路板12由鋁材質所製成，但不以此為 限，且附加電路板12具有第一通孔121，以本實施例為例，電磁組件18具有兩組線圈組11， 故附加電路板12具有兩個第一通孔121，用以分別對應於兩組線圈組11，以及，於本實施例中，線圈組11還包含設置於線圈112上的第二絕緣層111，即線圈組11依序由第二絕緣層 111、線圈112、第一絕緣層113以及磁心組114相互堆棧所組成，其中磁心組114由多個磁 心114a所組成，且多個磁心114a以第一通孔121為圓心呈放射狀排列，並共同形成第二通 孔114b，以及，磁心組114以耐熱附著劑(未圖示)貼附於附加電路板12上，該耐熱附著劑 以一耐熱膠為佳，但不以此為限。請再參閱圖2，如圖所示，第一絕緣層113設置於線圈112及磁心組114之間，用以 使線圈112及磁心組114隔離並維持電氣安全距離，第一絕緣層113由隔熱絕緣材料所制 成，且該隔熱絕緣材料可為但不限為雲母片，並且，第一絕緣層113具有第三通孔113a，所 述第三通孔113a對應於第一通孔121及第二通孔114b而設置。以及，線圈112上同樣具 有對應於第三通孔113a而設置的第四通孔112a，且在線圈112上為第二絕緣層111，所述 第二絕緣層111用以作為線圈組11與蓋體10 (如圖1所示)之間的絕緣阻隔，且第二絕緣 層111也具有與第四通孔112a對應設置的第五通孔111a，且第二絕緣層111同樣由隔熱絕 緣材料所製成，該隔熱絕緣材料也可為但不限為雲母片。請同時參閱圖2及圖3，圖3為圖2組裝完成的結構示意圖，其中電磁組件18的組 裝方式為先將磁心組114以耐熱附著劑直接貼附於附加電路板12上，使磁心組114的第二 通孔114b對應於附加電路板12的第一通孔121，接著再依序將第一絕緣層113、線圈112 及第二絕緣層111對應堆棧設置於磁心組114上，並使第三通孔113a、第四通孔112a及第 五通孔111a對應於第一通孔121及第二通孔114b，並共同形成貫穿通道110，再將溫度傳 感器13穿越設置於貫穿通道110之中，並使線圈112與電路板14電連接，如此一來，當線 圈112通電後則可與磁心組114產生電磁感應，通過此電磁感應作用而使設置於電磁爐1 上的鍋具(未圖示)產生渦電流，進而發熱，同時，也可通過穿設於貫穿通道110中的溫度 傳感器13來監控電磁組件18的溫度。以及，於此製造過程中，磁心組114直接通過耐熱附著劑而黏貼於附加電路板12 上，因而不需另外製作定位板，更不需要將所有組件一一設置於定位板上後，再設置於附加 電路板12上，不僅在製造程序上較為簡便，不需要兩次的定位程序，且可節省定位板的制 造成本，尤其當具有多組線圈組11時更可有效節省製造成本。綜上所述，本發明的電器裝置包含殼體、電路板、蓋體以及電磁組件，且電磁組件 由線圈組以及附加電路板所組成，其中線圈組包含直接堆棧設置於附加電路板上的磁心 組、第一絕緣層以及線圈，並通過線圈與電路板電連接，使電磁組件產生電磁感應，進而使 設置於電磁爐上的鍋具產生渦電流而發熱，從而使電器裝置的電磁組件於製造上可大幅節 省成本，且在製作上更為簡便、有效率。本發明可由本領域技術人員進行各自變化與修飾，然而皆不脫離所附權利要求書 所限定的範圍。
權利要求
一種電器裝置，其包含一殼體，具有一容置空間及一開口；一電路板，設置於該容置空間中；一蓋體，覆蓋於該開口上；以及一電磁組件，至少包含一附加電路板，設置於該電路板上；以及一線圈組，包含一磁心組、一第一絕緣層以及一線圈，該磁心組、該第一絕緣層以及該線圈依序堆棧設置於該附加電路板上，並與該電路板電連接，以產生電磁感應，使設置於該電器裝置上的一鍋具產生渦電流而發熱。
2.如權利要求1所述的電器裝置，其為一電磁爐。
3.如權利要求1所述的電器裝置，其中該鍋具為一金屬鍋具。
4.如權利要求1所述的電器裝置，其中該磁心組由多個磁心所組成，並以一耐熱附著 劑貼附於該附加電路板之上。
5.如權利要求1所述的電器裝置，其中該第一絕緣層為一隔熱絕緣材料所製成。
6.如權利要求1所述的電器裝置，還包含一第二絕緣層，該第二絕緣層設置於該線圈 之上。
7.如權利要求6所述的電器裝置，其中該第二絕緣層為一隔熱絕緣材料所製成。
8.如權利要求1所述的電器裝置，其中該電磁組件還具有一溫度傳感器，該溫度傳感 器對應穿設於該電磁組件的一貫穿通道中。
9.如權利要求1所述的電器裝置，其中該附加電路板由一鋁材質所製成。
10.如權利要求1所述的電器裝置，其中該電器裝置還具有一容置框，該容置框設置於 該容置空間中，用以容置該電路板。
11.如權利要求1所述的電器裝置，其中該電器裝置還包含一主動散熱裝置。
12.如權利要求1所述的電器裝置，其中該電器裝置還具有一控制單元，該控制單元設 置於該殼體內。
13.—種電磁組件，適用於一電器裝置，該電器裝置具有一電路板，該電磁組件包含一附加電路板，設置於該電路板上；以及一線圈組，包含一磁心組、一第一絕緣層以及一線圈，該磁心組、該第一絕緣層以及該 線圈依序堆棧設置於該附加電路板上，並與該電路板電連接，以產生電磁感應，使設置於該 電器裝置上的一鍋具產生渦電流而發熱。
14.如權利要求13所述的電磁組件，其中該電器裝置為一電磁爐。
15.如權利要求13所述的電磁組件，其中該鍋具為一金屬鍋具。
16.如權利要求13所述的電磁組件，其中該磁心組由多個磁心所組成，並以一耐熱附 著劑貼附於該附加電路板之上。
17.如權利要求13所述的電磁組件，還包含一第二絕緣層，該第二絕緣層設置於該線 圈之上。
18.如權利要求13所述的電磁組件，還包含一溫度傳感器，該溫度傳感器對應穿設於 該電磁組件的一貫穿通道中。
19.一種電磁組件的製造方法，其適用於一電器裝置中，至少包含下列步驟(a)提供一附加電路板；(b)將一磁心組貼附於該附加電路板上；(c)於該磁心組上對應設置一第一絕緣層；以及(d)於該第一絕緣層上對應設置一線圈。
20.如權利要求19所述的電磁組件的製造方法，其中該磁心組以一耐熱附著劑貼附於 該附加電路板之上。
21.如權利要求19所述的電磁組件的製造方法，其中於步驟(d)之後還包含步驟: (dl)於該線圈上對應設置一第二絕緣層。
22.如權利要求21所述的電磁組件，其中於步驟(dl)之後還包含步驟(d2)使一溫度 傳感器對應穿設於該附加電路板、該磁心組、該第一絕緣層、該線圈及該第二絕緣層共同形 成的一貫穿通道中。
全文摘要
本發明涉及一種電器裝置的電磁組件及其製造方法，該電器裝置包含殼體、電路板、蓋體以及電磁組件。殼體具有容置空間及開口；電路板設置於容置空間中；蓋體覆蓋於該開口上。電磁組件包含設置於電路板上的附加電路板；以及線圈組，包含磁心組、第一絕緣層以及線圈，該磁心組、該第一絕緣層以及該線圈依序堆棧設置於該附加電路板上，並與電路板電連接，以產生電磁感應，使設置於電器裝置上的鍋具產生渦電流而發熱。通過本發明，不需另外製作定位板，不僅在製造程序上較為簡便，不需要兩次的定位程序，且可節省定位板的製造成本，尤其當具有多組線圈組時更可有效節省製造成本。
文檔編號H05B6/36GK101846343SQ200910127768
公開日2010年9月29日 申請日期2009年3月25日 優先權日2009年3月25日
發明者劉希安, 林益申 申請人:臺達電子工業股份有限公司