具有线圈结构的电器设备及其线圈结构和制法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201010269912.0

申请日:

2010.08.30

公开号:

CN102387621A

公开日:

2012.03.21

当前法律状态:

驳回

有效性:

无权

法律详情:

登录超时

IPC分类号:

H05B6/36; H05B6/42; H05B6/06; H01F5/00; H01F41/04

主分类号:

H05B6/36

申请人:

台达电子工业股份有限公司

发明人:

邓柏村; 程光明; 潘颂熹

地址:

中国台湾桃园县

优先权:

专利代理机构:

隆天国际知识产权代理有限公司 72003

代理人:

郑小军;冯志云

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内容摘要

本发明涉及一种具有线圈结构的电器设备及其线圈结构和制法,其中电器设备包括线圈结构和壳体结构,线圈结构包括彼此叠设的多个单元,每一单元包括交替配置的多个环状线圈及多个空隙,且每一单元的环状线圈对应于次一单元的空隙,而每一单元与次一单元的任两相邻的环状线圈之间具有间隔,壳体结构包括容置空间,线圈结构容置于容置空间中。因此本发明可在不增加线圈结构直径的情形下,使强制散热的气流可流通于线圈结构的空隙和间隔之间,以避免气流受到线圈结构的阻挡而无法流通,导致背压升高及散热效果不佳等问题,且亦可避免每一环状线圈因彼此过

权利要求书

1.一种电器设备,其包括:
一线圈结构,其包括彼此叠设的多个单元,每一单元包括交替配置的多
个环状线圈及多个空隙,且每一单元的环状线圈对应于次一单元的空隙,而
每一单元与次一单元的任两相邻的该环状线圈之间具有一间隔;以及
一壳体结构,其包括一容置空间,该线圈结构容置于该容置空间中。
2.如权利要求1所述的电器设备,其中该线圈结构的所述多个单元由导
电材料所构成,且该线圈结构实质上包括一第一终端、一第二终端、一中心
穿孔及一外边界。
3.如权利要求2所述的电器设备,其中该线圈结构的该第一终端及该第
二终端分别邻近于该中心穿孔与该外边界,或第一终端及该第二终端分别邻
近于该线圈结构的该外边界与该中心穿孔。
4.如权利要求2所述的电器设备,其中该线圈结构的该第一终端及该第
二终端皆邻近于该中心穿孔,或该第一终端及该第二终端皆邻近于该外边
界。
5.如权利要求2所述的电器设备,其中该线圈结构的每一单元的两相邻
的该环状线圈彼此连接。
6.如权利要求2所述的电器设备,其中该线圈结构的其中一单元的任一
环状线圈连接于次一单元相邻的该环状线圈。
7.如权利要求2所述的电器设备,其中该壳体结构包括一上壳体及一下
壳体,该上壳体及该下壳体共同定义该容置空间。
8.如权利要求7所述的电器设备,其中该壳体结构的该上壳体与邻近的
该线圈结构的单元的每一环状线圈之间具有一距离,且该距离实质上由该线
圈结构的该中心穿孔至该外边界渐增或渐减或相等。
9.如权利要求2所述的电器设备,其中该电器设备还包括一线圈驱动电
路,该线圈驱动电路配置于一电路板上且包括:
一整流装置,其接收电流并进行整流;
一控制电路;
一开关驱动电路,其与该控制电路连接,并受控于该控制电路;以及
一开关装置,其与该开关驱动电路连接,并受控于该开关驱动电路而切
换;
其中,该线圈结构的该第一终端及该第二终端分别与该整流装置和该开
关装置连接,或该第一终端及该第二终端分别与该开关装置和该整流装置连
接。
10.如权利要求9所述的电器设备,其中该线圈结构的所述多个单元至少
包括一第一单元及一第二单元,该第一单元的两相邻的环状线圈彼此连接并
通过该第一终端与该开关装置连接,该第一单元比该第二单元靠近该壳体结
构的一上壳体。
11.如权利要求1所述的电器设备,其中该电器设备还包括一绝缘结构及
一磁性元件,该线圈结构及该磁性元件设置于该绝缘结构上。
12.一种线圈结构,其应用于一电器设备,该线圈结构包括彼此叠设的多
个单元,每一单元包括交替配置的多个环状线圈及多个空隙,其中每一单元
的环状线圈对应于次一单元的空隙,且每一单元与次一单元的任两相邻的环
状线圈之间具有一间隔。
13.一种线圈结构的制法,其中该线圈结构应用于一电器设备,该制法包
括以下步骤:
(a)提供一导电材料;
(b)盘绕该导电材料而形成彼此叠设的多个单元,其中每一单元包括交替
配置的多个环状线圈及多个空隙,且每一单元的环状线圈对应于次一单元的
空隙,而每一单元与次一单元的任两相邻的环状线圈之间具有一间隔。
14.如权利要求13所述的线圈结构的制法,其中该步骤(b)为在盘绕其中
一单元的多个环状线圈后,再盘绕次一单元的多个环状线圈。
15.如权利要求13所述的线圈结构的制法,其中该步骤(b)为将该导电材
料依次在所述多个单元中盘绕,每次盘绕单一个环状线圈。

说明书

具有线圈结构的电器设备及其线圈结构和制法

技术领域

本发明涉及一种具有线圈结构的电器设备及其线圈结构和制法,尤指一
种可提升散热效果、提高整体效能并避免直径增加的线圈结构、其制法及具
有该线圈结构的电器设备。

背景技术

随着科技的进步,电器设备亦朝小型化及高效能的趋势发展,然而,电
器设备的小型化、效能的增加及散热效率的提升往往无法兼顾。

以日常生活中用以烹煮食物的电器设备,以电磁炉为例,其一般配有线
圈结构。请参阅图1,其为电器设备的一现有线圈结构示意图,如图1所示,
现有线圈结构10包括多个环状线圈101,其以导线11于同一平面绕设而成,
且环状线圈101彼此间紧密地排列,此设置方式可避免线圈结构10的直径
D1过大而超出受热对象,例如:锅具等(未图示)的范围,以避免减损电器设
备的效能,但紧密排列的环状线圈101会阻挡气体的流动,故不利于电器设
备内部的强制散热(force air cooling),且会造成较大的背压(back pressure),
此外,当线圈结构10通电时,两紧密相邻的环状线圈101亦会因产生磁场
而相互干扰,因此两环状线圈101之间会有较大的涡电流而造成传导损失
(conduction loss),使得电器设备的效能有所减损。

为了克服相关缺陷,另一种现有线圈结构20根据而生,请参阅图2,现
有线圈结构20于两相邻的环状线圈201之间保留一空隙G,此设计固然有
利于散热,却会造成线圈结构20的直径D2增加,而由于被加热对象无法完
全覆盖线圈结构20,不仅会造成电器设备的体积增加,亦使电磁炉等电器设
备无法达到最佳煮食效率。

有鉴于此,如何发展一种具有线圈结构的电器设备及其线圈结构和制
法,以解决现有技术的缺陷,实为相关技术领域者目前所迫切需要解决的问
题。

发明内容

本发明的主要目的为提供一种具有线圈结构的电器设备及其线圈结构
和制法,其将线圈结构盘绕为多个彼此叠设的单元,其中每一单元具有多个
交替排列的环状线圈及空隙,且每一单元的环状线圈实质上对应于相邻的次
一单元的空隙,相邻的两单元相邻近的任两环状线圈之间具有一间隔,因此
本发明可在不增加线圈结构直径的情形下,使强制散热的气流可流通于线圈
结构的空隙和间隔之间,以避免气流受到线圈结构的阻挡而无法流通,导致
背压升高及散热效果不佳等问题,且亦可避免每一环状线圈因彼此过于靠近
而产生磁场所造成的干扰及导电损失。又本发明可进一步通过将线圈结构高
频部分的单元靠近壳体结构的上壳体配置,并选择性地通过调整线圈结构靠
近上壳体的该单元的环状线圈与上壳体间的距离,使应用该线圈结构的电器
设备得以发挥最佳功效。

为达上述目的,本发明的一较广实施形式为提供一种电器设备,其包括
线圈结构及壳体结构,线圈结构包括彼此叠设的多个单元,每一单元包括交
替配置的多个环状线圈及空隙,且每一单元的环状线圈对应于次一单元的空
隙,而每一单元与次一单元的任两相邻的环状线圈之间具有一间隔;壳体
结构包括容置空间,线圈结构容置于容置空间中。

为达上述目的,本发明的另一较广实施形式为提供一种线圈结构,其应
用于电器设备,该线圈结构包括彼此叠设的多个单元,每一单元包括交替配
置的多个环状线圈及空隙,其中每一单元的环状线圈对应于次一单元的空
隙,且每一单元与次一单元的任两相邻的环状线圈之间具有间隔。

为达上述目的,本发明的又一较广实施形式为提供一种线圈结构的制
法,其中线圈结构应用于一电器设备,而制法包括(a)提供一导电材料;(b)
盘绕导电材料而形成彼此叠设的多个单元,其中每一单元包括交替配置的多
个环状线圈及多个空隙,且每一单元的环状线圈对应于次一单元的空隙,而
每一单元与次一单元的任两相邻的环状线圈之间具有一间隔。

附图说明

图1:其为电器设备的现有线圈结构示意图。

图2:其为电器设备的另一现有线圈结构示意图。

图3A:其为本发明电器设备的一较佳形式结构示意图。

图3B:其为本发明图3A的线圈结构示意图。

图4:其为本发明线圈结构的制作流程图。

图5A:其为沿本发明图3B所示的线圈结构的a-a’线的剖面图。

图5B-图5D:其分别为本发明线圈结构的第二配置形式至第四配置形式
的剖面图。

图6A-图6B:其分别为本发明线圈结构的第五、第六配置形式的剖面图。

图7A-图7B:其分别为本发明线圈结构的第七、第八配置形式的剖面图。

图8:其为本发明电器设备的线圈驱动电路示意图。

图9A:其为本发明线圈结构与上壳体的第一配置形式剖面示意图。

图9B:其为本发明线圈结构与上壳体的第二配置形式剖面示意图。

图9C:其为本发明线圈结构与上壳体的第三配置形式剖面示意图。

其中,附图标记说明如下:

现有线圈结构                10、20

环状线圈                    101、201、301、302、303、C

导线                        11

线圈结构直径                D1、D2、D

空隙                        G、W

电器设备                    3

线圈结构                    30

导电材料                    30’

第一终端                    30A

第二终端                    30B

中心穿孔                    30C

外边界                      30D

线圈单元                    300

第一单元                    300A

第二单元                    300B

第三单元                    300C

第一单元的第一至第n环状线圈 301.1-301.n

第二单元的第一至第n环状线圈 302.1-302.n

第三单元的第一至第n环状线圈 303.1-303.n

间隔                        S

壳体结构                    31

容置空间                    310

上壳体                      311

下壳体                      312

磁性元件                    32

电路板                      33

线圈驱动电路                330

整流装置                    331

控制电路                    332

开关驱动电路                333

开关装置                    334

电容                        335

绝缘结构                    34

沟槽                        341

输入电源                    4

导体                        5

线径                        R

距离                        I

气流                        A

线圈结构的制作流程          S11-S12

具体实施方式

体现本发明特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。
应理解的是本发明能够在不同的形式上具有各种的变化,其皆不脱离本发明
的范围,且其中的说明及附图在本质上用于说明,而并非用以限制本发明。

请参阅图3A和图3B,其中图3A为本发明电器设备的一较佳形式结构
示意图,而图3B为图3A的线圈结构示意图。如图3A及图3B所示,电器
设备3包括线圈结构30及壳体结构31,线圈结构30包括一线圈单元300,
该线圈单元300包括彼此叠设的多个单元(例如300A和300B),每一单元
又包括交替配置的多个环状线圈301(或302)及多个空隙W,且每一单元的
环状线圈301(或302)对应于次一单元的空隙W,又每单元与次一单元的任
两相邻环状线圈301、302之间具有一间隔S(如图5A所示),至于壳体结构
31包括一容置空间310,其将线圈结构30容置于其中。而本发明的电器设
备3以电磁炉为例,但不以此为限,此外,为了方便叙述,后续于描述整体
线圈结构30的多个环状线圈301、302及303时,亦将以C代表通称,以下
将进一步详细说明本发明的电器设备3的细部结构。

请再参阅图3B,于本实施例中,线圈结构30可包括多个单元,其可由
导电材料30’所构成,其中导电材料30’可选自导线、多个铰合线(litz wire)、
金属箔(metal foil)或其他具有导电及可挠性的材质,而线圈结构30包括第一
终端30A、第二终端30B、中心穿孔30C及外边界30D,举例而言:本实施
例以单一导线盘绕成线圈结构30的多个单元,如第一单元300A、第二单元
300B,每一单元包括多个实质上呈圆形的环状线圈C,如环状线圈301、302,
且每个单元的中心共轴,以共同定义出线圈结构30的中心穿孔30C,至于
线圈结构30整体相对于中心穿孔30C的最外缘实质上大致呈圆形,其则为
线圈结构30的外边界30D,而线圈结构30的两个自由端则为第一端部30A
及第二端部30B。

请参阅图4并配合图3B,其中图4为本发明线圈结构的制作流程图。欲
配置线圈结构30时,先提供一导电材料30’(步骤S11),之后盘绕导电材料
30’以形成彼此叠设的多个单元,其中每一单元包括多个环状线圈C及多个
空隙W,其交替配置,且每一单元的环状线圈C对应于相邻的次一单元的
空隙W,而每一单元的环状线圈C与次一单元的任两相邻环状线圈C之间
具有一间隔S(步骤S12)。其中,步骤S12可包括两种不同的盘绕配置方式,
第一绕法主要将导电材料30’盘绕完其中一单元的多个环状线圈C后,再
盘绕次一单元的多个环状线圈C;至于第二绕法则是将导电材料30’
依次于多个单元中盘绕,每次仅盘绕单一个环状线圈C。

为了便于理解,以下将配合附图说明第一、第二绕法,请先参阅
图5A至图5D,其皆为以第一绕法配置的线圈结构,其中图5A为沿本发
明图3B所示的线圈结构的a-a’线的剖面图,亦即本发明线圈结构第一配置
形式的剖面图,而图5B至图5D则为线圈结构的第二至第四配置形式的剖面
图。如图5A至图5D所示,线圈结构30可包括第一单元300A及第二单元
300B,而第一绕法先盘绕完第一单元300A的多个环状线圈301后,再盘绕
第二单元300B的多个环状线圈302,其顺续即如图5A至图5D的虚线箭头
所示。

请先参阅图5A,线圈结构30的导电材料30’可选自线径为R的单一导
线,于配置线圈结构30时,导电材料30’以其一自由端作为线圈结构30的
第一终端30A,且先以中央穿孔30C为中心盘绕一圆形的第一环状线圈
301.1,并于隔一空隙W处向内盘绕实质上与第一环状线圈301.1共轴的第
二环状线圈301.2,依此类推由外朝内盘绕至第n环状线圈301.n,以于同一
平面上形成n个环状线圈301,并与交替排列的(n-1)个空隙W共同构成线
圈结构30的第一单元300A,之后,再于第一单元300A的第n环状线圈301.n
及第(n-1)环状线圈301.(n-1)间的空隙W上方盘绕第二单元300B的第一环状
线圈302.1,并使第二单元300B的第一环状线圈302.1及与该第一环状线圈
302.1相邻的第一单元300A的第n环状线圈301.n和第(n-1)环状线圈301.(n-1)
之间分别保留一间隔S,而后通过相同的方法由内向外依序于对应第一单元
300A的空隙W上方盘绕第二单元300B的第二环状线圈302.2至第n环状
线圈302.n,以于第一单元300A上方形成具有(n-1)个空隙W及n个环状线
圈302交替配置的第二单元300B,并以自第n环状线圈302.n延伸而出的该
自由端作为线圈结构30的第二终端30B,由此可知,于图5A的线圈结构30
中,第一单元300A中每一个相邻的环状线圈301彼此连接,第二单元300B
中的每一个相邻的环状线圈302亦彼此连接,而第一单元300A则以第n环
状线圈301.n接续第二单元300B的第一环状线圈302.1,以形成一连续的线
圈结构30,且第一单元300A的环状线圈301实质上对应于第二单元300B
的空隙W,第二单元300B的环状线圈302则对应于第一单元300A的空隙
W,又第一单元300A与第二单元300B任两相邻近的环状线圈301、302,
例如:第一单元300A的第一环状线圈301.1与第二单元300B的第n环状线
圈302.n和第(n-1)环状线圈302.(n-1)之间分别具有间隔S,此外,第一单元
300A的第n环状线圈301.n及第二单元300B的第一环状线圈302.1共同定
义出线圈结构30的中心穿孔30C,第一单元300A的第一环状线圈301.1及
第二单元300B的第n环状线圈302.n则大致共同定义出线圈结构30的外边
界30D,至于第一终端30A、第二终端30B实质上则靠近线圈结构30的外
边界30D。而图5B的线圈结构30的导电材料30’的盘绕方法实质上与图5A
相似,而图5B将导电材料30’由内向外先盘绕完第一单元300A的多个环状
线圈301后,再于第一单元300A上方盘绕第二单元300B的多个环状线圈
302(如图5B的虚线箭头所示),至于图5C和图5D与图5A、图5B的差异仅
在于改将第一单元300A配置于第二单元300B上方。

请参阅图6A及图6B,其分别为本发明线圈结构的第五、第六配置形式
的剖面图。如图6A至图6B所示,线圈结构30同样包括第一单元300A及
第二单元300B等两个单元,其以第二绕法配置,亦即将导电材料30’依次
于第一单元300A、第二单元300B中盘绕,而每次仅盘绕单一环状线圈301
或302(盘绕顺序如图6A及图6B的虚线箭头所示),举例而言:于图6A中,
欲配置线圈结构30时,以导电材料30’先盘绕第一单元300A的第一环状线
圈301.1,之后于第一单元300A上方交错于第一环状线圈301.1的位置盘绕
第二单元300B的第一环状线圈302.1,并于第一单元300A、第二单元300B
的第一环状线圈301.1、302.1之间保留一间隔S,再向下盘绕第一单元300A
的第二环状线圈301.2,并使第一单元300A的第一环状线圈301.1、第二环
状线圈301.2之间保留一空隙W,空隙W对应于第二单元300B的第一环
状线圈302.1,且第二环状线圈301.2与第一环状线圈302.1之间亦具有一间
隔S,接着盘绕第二单元300B的第二环状线圈302.2,并使第二环状线圈302.2
与第一环状线圈302.1之间保留一空隙W,空隙W对应于第一单元300A
的第二环状线圈301.2,依此类推完成第一单元300A的多个环状线圈301及
第二单元300B的多个环状线圈302的配置,由此可知,第二单元300B实质
上叠设于第一单元300A上方,且第一单元300A的任一环状线圈301连接
于第二单元300B相邻的环状线圈302,以形成一连续的线圈结构30,而第
一单元300A的第一环状线圈301.1与第二单元300B的第一环状线圈302.1
共同定义出线圈结构30的中心穿孔30C,而第一单元300A的第n环状线圈
301.n与第二单元300B的第n环状线圈302.n则共同定义出线圈结构30的
外边界30D。图6B与图6A的差异仅在于第一单元300A位于第二单元300B
上方,且由外向内盘绕第一单元300A、第二单元300B的多个环状线圈301、
302。至于以上下依续交错盘绕各单元的环状线圈C的其他实施形式便不再
赘述。

当然,电器设备3的线圈结构30亦可视需求而增加单元数目,如图7A
及图7B所示,线圈结构30可包括第一至第三单元300A~300C,其可如图
7A所示,采用第一绕法,先由内向外盘绕完第一单元300A的多个环状线圈
301后,再由外向内盘绕第二单元300B的多个环状线圈302,并使第二单元
300B设置于第一单元300A上方,且环状线圈302对应于第一单元300A的
空隙W,而后于第二单元300B上方再由内向外盘绕第三单元300C的第一
至第n环状线圈303.1-303.n,并使多个环状线圈303对应于第二单元300B
的空隙W,或采用第一绕法但改由图7B所示的形式配置线圈结构30,至于
采用第二绕法配置包括三个单元的线圈结构30的实施形式亦不赘述。

而由图5A至图6B可知,线圈结构30的第一单元300A的任两相邻环
状线圈301之间包括一空隙W,第二单元300B的任两相邻环状线圈302之
间亦包括一空隙W,其中,空隙W以小于线径R为佳,但不以此为限,此
外,第一单元300A的环状线圈301与第二单元300B的环状线圈302彼此
错位,换言之,第一单元300A的环状线圈301实质上对应于第二单元的空
隙W,反之亦然,而第一单元300A的任一环状线圈301与第二单元300B
相邻的环状线圈302之间至少具有一间隔S,而间隔S的大小调整至可供气
流通过且可避免涡电流产生为佳。当线圈结构30依电器设备3的需求而增
加单元数目时(如图7A及图7B所示),第三单元300C的多个环状线圈303
之间,以及该多个环状线圈303与第二单元300B的多个环状线圈302之间
的关系亦与第二单元300B与第一单元300A相仿,因此应可理解,线圈结构
30的外观实质上并无太大的差异,只是线圈结构30的第一终端30A、第二
终端30B会因导电材料30’采用第一绕法或第二绕法,以及线圈结构30所包
括的单元数目不同,而有第一终端30A与第二终端30B实质上彼此靠近或彼
此远离等形式,其中第一终端30A、第二终端30B彼此靠近又可分为第一终
端30A、第二终端30B皆邻近于线圈结构30的外边界30D(如图5A及图5C
所示)及第一终端30A与第二终端30B皆邻近于线圈结构30的中心穿孔
30C(如图5B及图5D所示),至于两者彼此远离则可分为第一终端30A及第
二终端30B分别邻近于中心穿孔30C及外边界30D(如图6A及图7A所示)
以及第一终端30A及第二终端30B分别邻近于外边界30D及中心穿孔
30C(如图6B及图7B所示),其中,当线圈结构30的第一终端30A、第二终
端30B实质上彼此接近时(如图5A至图5D),更有助于后续线圈结构30与
电路板33的连接组配,且可节省用以连接线圈结构30与电路板33的连接
线路(未图示),以降低连接线路所可能产生的干扰。

请再参阅图3A,本实施例的电器设备3除了线圈结构30外,尚包括壳
体结构31、磁性元件32、电路板33和绝缘结构34,其中绝缘结构34可选
自塑料、木材等绝缘且导磁率(permeability)低的材质,但不以此为限,绝缘
结构34可配合线圈结构30而有不同的设计,用以承载线圈结构30,并利用
沟槽341辅助将线圈结构30的各单元及每个单元的环状线圈C加以定位,
至于磁性元件32可为磁铁,其可呈同心放射状地设置于线圈结构30下方并
设置于绝缘结构34上,又线圈结构30及磁性元件32以通过绝缘结构34分
隔为佳,是以线圈结构30、绝缘结构34和磁性元件32可共组成一模块而便
于配置在壳体结构31中。

至于电器设备3的电路板33至少配置有线圈驱动电路330,如图8所示,
线圈驱动电路330包括整流装置331、控制电路332、开关驱动电路333以
及开关装置334,其中整流装置331连接于输入电源4,例如:市电,以接收
电流并将输入的电流进行整流,而控制电路332与开关驱动电路333连接,
开关装置334亦与开关驱动电路333连接,因此开关驱动电路333可受控于
控制电路332而驱动开关装置334的切换,于某些实施例中,亦可于线圈驱
动电路330中配置电容335,其连接于整流装置331的输出端,用以滤除噪
声。至于线圈结构30则可以第一终端30A、第二终端30B与开关装置334
和整流装置331连接。于图8中,其以线圈结构30的第一终端30A和第二
终端30B分别与开关装置334和整流装置331连接为例,然而应可理解,于
另一些实施例中,亦可对调而以第一终端30A和第二终端30B分别与整流装
置331和开关装置334连接。

请再参阅图3A,线圈结构30、磁性元件32、电路板33及绝缘结构34
等可容纳于壳体结构31中,于本实施例中,壳体结构31可包括上壳体311
及下壳体312,其中下壳体312可为具有一深度的壳体,以供电路板33、磁
性元件32、绝缘结构34和线圈结构30容置,而上壳体311则可为由玻璃或
其他绝缘物质制成的板件,其与下壳体312共同定义出壳体结构31的容置
空间310,并供导体5,例如:锅具等对象放置(如图9A所示)。此外,当线圈
结构30容纳于容置空间310时,最邻近于上壳体311的单元的每一环状线
圈C与上壳体311之间具有一距离I(如图9A所示),该距离I可根据电器设
备3的需求而调整,以缩短电器设备3低导磁的路径而提高电器设备3的整
体效率,同时避免造成线圈结构30的阻抗而因电流受限导致电器设备3的
功能异常。

因此,当电器设备3配置完成并开始运行时,电流将通过线圈结构30
的多个环状线圈C而产生磁场,并通过磁性元件32而配合增加线圈结构30
的电磁感应并引导磁流,当锅具等导体5置放于电器设备3的磁场中时(如图
9A所示),通过导体5的磁通量将随之变化而产生涡电流来抵抗磁通量改变,
并因涡电流在导体5内部受阻而转化为热能,以达到加热的目的。此外,由
于本发明的线圈结构30具有空隙W及间隔S,因此,强制散热的气流A可
流动于各个空隙W及间隔S之间而不至于受到线圈结构30的阻挡(如图9A
箭头所示),以通过气流A的流通带走热能,因此有助于电器设备3内部热
能的散逸;再者,由于每一单元两相邻的环状线圈C之间具有一空隙W,
因此亦可避免环状线圈C之间因产生磁场而相互干扰所造成的效能减损;又
由于本发明将线圈结构30设计为多个叠设的单元,故即便线圈结构30的每
一单元300的环状线圈C之间具有空隙W,亦不至于增加线圈结构30的直
径D,因此可避免现有因增设空隙G而增加线圈结构20直径D2的问题,换
言之,本发明可在不增加线圈结构30直径D的条件下,同时兼顾线圈结构
30的散热及效率,从而使电器设备3发挥最佳的加热效能。

请再参阅图8并配合图5A至图5D以及图7A至图7B,当线圈结构30
采第一绕法配置,且第一终端30A、第二终端30B分别连接于开关装置334
和整流装置331时,与第一终端30A连接的该单元,例如:图5A至图5D
中的第一单元300A或图7A及图7B的第一单元300A,实质上属于相对高
频部分,而与第二终端30B连接的该单元,例如:图5A至图5D中的第二单
元300B或图7A及图7B的第三单元300C,实质上则属于相对低频部分,
由此可知,通过第一绕法配置而成的线圈结构30,当其与线圈驱动电路330
电连接时,更可进一步区隔高、低频的部分,以避免高、低频交错而彼此干
扰。此外,为了提升电器设备3的效能,亦可根据将高频的单元靠近上壳体
321配置,举例而言:当线圈结构30以第一绕法配置且第一终端30A与开关
装置334连接时,第一单元300A实质上相较于第二单元300B为相对高频的
单元,因此可将第一单元300A,配置于最顶层(如图5C、图5D及图7B所
示),使相对高频的第一单元300A接近上壳体311,并适当地缩小上壳体311
与第一单元300A之间的距离I,从而达到最佳的加热效果,反之,当线圈结
构30以第一绕法配置,且第一终端30A、第二终端30B分别连接于整流装
置331和开关装置334时,则高、低频部分则相互对调;又于某些实施例中,
线圈结构30的每个单元不限于盘绕为平面状,而可为椎状,使最邻近于上
壳体311的该单元的环状线圈C与上壳体321之间的距离I由中心穿孔30C
朝外边界30D渐减(如图9B)或渐减(如图9C),以依据不同频率的环状线圈C
而通过调整距离I,以辅助提升电器设备3的整体效率。

通过上述说明应可理解,本发明线圈结构的单元数目并不限于前述实施
例的两个或三个单元,而线圈结构的空隙和间隔的大小亦无所设限,其皆可
根据电器设备的需求而变化,且本发明的线圈结构除可通过如图3A所示的
绝缘结构支撑固定,于某些实施例中,也可于线圈结构30在制具(未图示)
上盘绕完成后,通过黏着介质或支撑元件等替代物来固定并维持线圈结构30
的整体形状,又本发明的线圈结构除可通过空隙及间隔而助于气体流通,以
提升散热效果外,更可避免每个环状线圈因彼此过于靠近而相互干扰,从而
防止相邻的环状线圈产生涡电流而影响电器设备整体效能的问题。

此外,当线圈结构应用于电器设备时,更可进一步通过调整线圈结构的
绕法、线圈结构的第一、第二终端相对于线圈驱动电路的配置、以及线圈结
构相对于上壳体的距离,以根据电器设备的需求而变换各种实施形式,使电
器设备可发挥最佳的加热效能;当然,本发明的电器设备亦不限于电磁炉,
其可为其他利用线圈结构产生电磁感应而提供热能的设备。

综上所述,本发明主要将线圈结构分为多个彼此叠设的单元,且每单元
的环状线圈之间具有空隙,而每一单元的环状线圈对应于次一单元的空隙,
相邻的两单元的任两相邻环状线圈之间具有一间隔,因此强制散热的气流可
经由空隙及间隔流通,以促进散热效果,且可克服每一环状线圈因过于接近
而彼此干扰的问题,从而避免影响电器设备的整体效率。此外,由于线圈结
构包括多个单元,故不至于造成线圈结构的直径增加,除可避免增加线圈结
构的整体体积外,导体等被加热对象亦能完全覆盖于线圈结构,使线圈结构
得以被充分地利用。

而本发明亦可采第一绕法配置线圈结构,并使线圈结构相对高频的单元
实质上靠近上壳体配置而接近导体,同时通过调整线圈结构与上壳体之间的
距离,以利进一步辅助提升电器设备达到最佳的效能,由于上述优点皆为现
有技术所不及者,故本发明的具有线圈结构的电器设备及其线圈结构和
制法极具产业价值。

本发明可由熟习此技术的人员进行任意修改,然而其皆不脱所附权利要
求书所欲保护的范围。

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1、(10)申请公布号 CN 102387621 A (43)申请公布日 2012.03.21 CN 102387621 A *CN102387621A* (21)申请号 201010269912.0 (22)申请日 2010.08.30 H05B 6/36(2006.01) H05B 6/42(2006.01) H05B 6/06(2006.01) H01F 5/00(2006.01) H01F 41/04(2006.01) (71)申请人 台达电子工业股份有限公司 地址 中国台湾桃园县 (72)发明人 邓柏村 程光明 潘颂熹 (74)专利代理机构 隆天国际知识产权代理有限 公司 72003 代。

2、理人 郑小军 冯志云 (54) 发明名称 具有线圈结构的电器设备及其线圈结构和制 法 (57) 摘要 本发明涉及一种具有线圈结构的电器设备及 其线圈结构和制法, 其中电器设备包括线圈结构 和壳体结构, 线圈结构包括彼此叠设的多个单元, 每一单元包括交替配置的多个环状线圈及多个空 隙, 且每一单元的环状线圈对应于次一单元的空 隙, 而每一单元与次一单元的任两相邻的环状线 圈之间具有间隔, 壳体结构包括容置空间, 线圈结 构容置于容置空间中。因此本发明可在不增加线 圈结构直径的情形下, 使强制散热的气流可流通 于线圈结构的空隙和间隔之间, 以避免气流受到 线圈结构的阻挡而无法流通, 导致背压升高及。

3、散 热效果不佳等问题, 且亦可避免每一环状线圈因 彼此过于靠近而产生磁场所造成的干扰及导电损 失。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 8 页 附图 14 页 CN 102387634 A1/2 页 2 1. 一种电器设备, 其包括 : 一线圈结构, 其包括彼此叠设的多个单元, 每一单元包括交替配置的多个环状线圈及 多个空隙, 且每一单元的环状线圈对应于次一单元的空隙, 而每一单元与次一单元的任两 相邻的该环状线圈之间具有一间隔 ; 以及 一壳体结构, 其包括一容置空间, 该线圈结构容置于该容置空间中。 2. 如权利要。

4、求 1 所述的电器设备, 其中该线圈结构的所述多个单元由导电材料所构 成, 且该线圈结构实质上包括一第一终端、 一第二终端、 一中心穿孔及一外边界。 3. 如权利要求 2 所述的电器设备, 其中该线圈结构的该第一终端及该第二终端分别邻 近于该中心穿孔与该外边界, 或第一终端及该第二终端分别邻近于该线圈结构的该外边界 与该中心穿孔。 4. 如权利要求 2 所述的电器设备, 其中该线圈结构的该第一终端及该第二终端皆邻近 于该中心穿孔, 或该第一终端及该第二终端皆邻近于该外边界。 5. 如权利要求 2 所述的电器设备, 其中该线圈结构的每一单元的两相邻的该环状线圈 彼此连接。 6. 如权利要求 2 。

5、所述的电器设备, 其中该线圈结构的其中一单元的任一环状线圈连接 于次一单元相邻的该环状线圈。 7. 如权利要求 2 所述的电器设备, 其中该壳体结构包括一上壳体及一下壳体, 该上壳 体及该下壳体共同定义该容置空间。 8. 如权利要求 7 所述的电器设备, 其中该壳体结构的该上壳体与邻近的该线圈结构的 单元的每一环状线圈之间具有一距离, 且该距离实质上由该线圈结构的该中心穿孔至该外 边界渐增或渐减或相等。 9. 如权利要求 2 所述的电器设备, 其中该电器设备还包括一线圈驱动电路, 该线圈驱 动电路配置于一电路板上且包括 : 一整流装置, 其接收电流并进行整流 ; 一控制电路 ; 一开关驱动电路。

6、, 其与该控制电路连接, 并受控于该控制电路 ; 以及 一开关装置, 其与该开关驱动电路连接, 并受控于该开关驱动电路而切换 ; 其中, 该线圈结构的该第一终端及该第二终端分别与该整流装置和该开关装置连接, 或该第一终端及该第二终端分别与该开关装置和该整流装置连接。 10. 如权利要求 9 所述的电器设备, 其中该线圈结构的所述多个单元至少包括一第一 单元及一第二单元, 该第一单元的两相邻的环状线圈彼此连接并通过该第一终端与该开关 装置连接, 该第一单元比该第二单元靠近该壳体结构的一上壳体。 11. 如权利要求 1 所述的电器设备, 其中该电器设备还包括一绝缘结构及一磁性元件, 该线圈结构及该。

7、磁性元件设置于该绝缘结构上。 12. 一种线圈结构, 其应用于一电器设备, 该线圈结构包括彼此叠设的多个单元, 每一 单元包括交替配置的多个环状线圈及多个空隙, 其中每一单元的环状线圈对应于次一单元 的空隙, 且每一单元与次一单元的任两相邻的环状线圈之间具有一间隔。 13. 一种线圈结构的制法, 其中该线圈结构应用于一电器设备, 该制法包括以下步骤 : (a) 提供一导电材料 ; 权 利 要 求 书 CN 102387621 A CN 102387634 A2/2 页 3 (b) 盘绕该导电材料而形成彼此叠设的多个单元, 其中每一单元包括交替配置的多个 环状线圈及多个空隙, 且每一单元的环状线。

8、圈对应于次一单元的空隙, 而每一单元与次一 单元的任两相邻的环状线圈之间具有一间隔。 14. 如权利要求 13 所述的线圈结构的制法, 其中该步骤 (b) 为在盘绕其中一单元的多 个环状线圈后, 再盘绕次一单元的多个环状线圈。 15. 如权利要求 13 所述的线圈结构的制法, 其中该步骤 (b) 为将该导电材料依次在所 述多个单元中盘绕, 每次盘绕单一个环状线圈。 权 利 要 求 书 CN 102387621 A CN 102387634 A1/8 页 4 具有线圈结构的电器设备及其线圈结构和制法 技术领域 0001 本发明涉及一种具有线圈结构的电器设备及其线圈结构和制法, 尤指一种可提升 散。

9、热效果、 提高整体效能并避免直径增加的线圈结构、 其制法及具有该线圈结构的电器设 备。 背景技术 0002 随着科技的进步, 电器设备亦朝小型化及高效能的趋势发展, 然而, 电器设备的小 型化、 效能的增加及散热效率的提升往往无法兼顾。 0003 以日常生活中用以烹煮食物的电器设备, 以电磁炉为例, 其一般配有线圈结构。 请 参阅图 1, 其为电器设备的一现有线圈结构示意图, 如图 1 所示, 现有线圈结构 10 包括多个 环状线圈 101, 其以导线 11 于同一平面绕设而成, 且环状线圈 101 彼此间紧密地排列, 此设 置方式可避免线圈结构 10 的直径 D1 过大而超出受热对象, 例如。

10、 : 锅具等 ( 未图示 ) 的范 围, 以避免减损电器设备的效能, 但紧密排列的环状线圈 101 会阻挡气体的流动, 故不利于 电器设备内部的强制散热 (force air cooling), 且会造成较大的背压 (back pressure), 此外, 当线圈结构10通电时, 两紧密相邻的环状线圈101亦会因产生磁场而相互干扰, 因此 两环状线圈 101 之间会有较大的涡电流而造成传导损失 (conduction loss), 使得电器设 备的效能有所减损。 0004 为了克服相关缺陷, 另一种现有线圈结构 20 根据而生, 请参阅图 2, 现有线圈结构 20于两相邻的环状线圈201之间保。

11、留一空隙G, 此设计固然有利于散热, 却会造成线圈结构 20的直径D2增加, 而由于被加热对象无法完全覆盖线圈结构20, 不仅会造成电器设备的体 积增加, 亦使电磁炉等电器设备无法达到最佳煮食效率。 0005 有鉴于此, 如何发展一种具有线圈结构的电器设备及其线圈结构和制法, 以解决 现有技术的缺陷, 实为相关技术领域者目前所迫切需要解决的问题。 发明内容 0006 本发明的主要目的为提供一种具有线圈结构的电器设备及其线圈结构和制法, 其 将线圈结构盘绕为多个彼此叠设的单元, 其中每一单元具有多个交替排列的环状线圈及空 隙, 且每一单元的环状线圈实质上对应于相邻的次一单元的空隙, 相邻的两单元。

12、相邻近的 任两环状线圈之间具有一间隔, 因此本发明可在不增加线圈结构直径的情形下, 使强制散 热的气流可流通于线圈结构的空隙和间隔之间, 以避免气流受到线圈结构的阻挡而无法流 通, 导致背压升高及散热效果不佳等问题, 且亦可避免每一环状线圈因彼此过于靠近而产 生磁场所造成的干扰及导电损失。 又本发明可进一步通过将线圈结构高频部分的单元靠近 壳体结构的上壳体配置, 并选择性地通过调整线圈结构靠近上壳体的该单元的环状线圈与 上壳体间的距离, 使应用该线圈结构的电器设备得以发挥最佳功效。 0007 为达上述目的, 本发明的一较广实施形式为提供一种电器设备, 其包括线圈结构 及壳体结构, 线圈结构包括。

13、彼此叠设的多个单元, 每一单元包括交替配置的多个环状线圈 说 明 书 CN 102387621 A CN 102387634 A2/8 页 5 及空隙, 且每一单元的环状线圈对应于次一单元的空隙, 而每一单元与次一单元的任两相 邻的环状线圈之间具有一间隔 ; 壳体结构包括容置空间, 线圈结构容置于容置空间中。 0008 为达上述目的, 本发明的另一较广实施形式为提供一种线圈结构, 其应用于电器 设备, 该线圈结构包括彼此叠设的多个单元, 每一单元包括交替配置的多个环状线圈及空 隙, 其中每一单元的环状线圈对应于次一单元的空隙, 且每一单元与次一单元的任两相邻 的环状线圈之间具有间隔。 0009。

14、 为达上述目的, 本发明的又一较广实施形式为提供一种线圈结构的制法, 其中线 圈结构应用于一电器设备, 而制法包括 (a) 提供一导电材料 ; (b) 盘绕导电材料而形成彼此 叠设的多个单元, 其中每一单元包括交替配置的多个环状线圈及多个空隙, 且每一单元的 环状线圈对应于次一单元的空隙, 而每一单元与次一单元的任两相邻的环状线圈之间具有 一间隔。 附图说明 0010 图 1 : 其为电器设备的现有线圈结构示意图。 0011 图 2 : 其为电器设备的另一现有线圈结构示意图。 0012 图 3A : 其为本发明电器设备的一较佳形式结构示意图。 0013 图 3B : 其为本发明图 3A 的线圈。

15、结构示意图。 0014 图 4 : 其为本发明线圈结构的制作流程图。 0015 图 5A : 其为沿本发明图 3B 所示的线圈结构的 a-a 线的剖面图。 0016 图 5B- 图 5D : 其分别为本发明线圈结构的第二配置形式至第四配置形式的剖面 图。 0017 图 6A- 图 6B : 其分别为本发明线圈结构的第五、 第六配置形式的剖面图。 0018 图 7A- 图 7B : 其分别为本发明线圈结构的第七、 第八配置形式的剖面图。 0019 图 8 : 其为本发明电器设备的线圈驱动电路示意图。 0020 图 9A : 其为本发明线圈结构与上壳体的第一配置形式剖面示意图。 0021 图 9B。

16、 : 其为本发明线圈结构与上壳体的第二配置形式剖面示意图。 0022 图 9C : 其为本发明线圈结构与上壳体的第三配置形式剖面示意图。 0023 其中, 附图标记说明如下 : 0024 现有线圈结构 10、 20 0025 环状线圈 101、 201、 301、 302、 303、 C 0026 导线 11 0027 线圈结构直径 D1、 D2、 D 0028 空隙 G、 W 0029 电器设备 3 0030 线圈结构 30 0031 导电材料 30 0032 第一终端 30A 0033 第二终端 30B 0034 中心穿孔 30C 说 明 书 CN 102387621 A CN 10238。

17、7634 A3/8 页 6 0035 外边界 30D 0036 线圈单元 300 0037 第一单元 300A 0038 第二单元 300B 0039 第三单元 300C 0040 第一单元的第一至第 n 环状线圈 301.1-301.n 0041 第二单元的第一至第 n 环状线圈 302.1-302.n 0042 第三单元的第一至第 n 环状线圈 303.1-303.n 0043 间隔 S 0044 壳体结构 31 0045 容置空间 310 0046 上壳体 311 0047 下壳体 312 0048 磁性元件 32 0049 电路板 33 0050 线圈驱动电路 330 0051 整流装。

18、置 331 0052 控制电路 332 0053 开关驱动电路 333 0054 开关装置 334 0055 电容 335 0056 绝缘结构 34 0057 沟槽 341 0058 输入电源 4 0059 导体 5 0060 线径 R 0061 距离 I 0062 气流 A 0063 线圈结构的制作流程 S11-S12 具体实施方式 0064 体现本发明特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。 应理解的 是本发明能够在不同的形式上具有各种的变化, 其皆不脱离本发明的范围, 且其中的说明 及附图在本质上用于说明, 而并非用以限制本发明。 0065 请参阅图3A和图3B, 其中图3A。

19、为本发明电器设备的一较佳形式结构示意图, 而图 3B 为图 3A 的线圈结构示意图。如图 3A 及图 3B 所示, 电器设备 3 包括线圈结构 30 及壳体 结构 31, 线圈结构 30 包括一线圈单元 300, 该线圈单元 300 包括彼此叠设的多个单元 ( 例 如 300A 和 300B), 每一单元又包括交替配置的多个环状线圈 301( 或 302) 及多个空隙 W, 且 每一单元的环状线圈301(或302)对应于次一单元的空隙W, 又每单元与次一单元的任两相 说 明 书 CN 102387621 A CN 102387634 A4/8 页 7 邻环状线圈 301、 302 之间具有一间。

20、隔 S( 如图 5A 所示 ), 至于壳体结构 31 包括一容置空间 310, 其将线圈结构 30 容置于其中。而本发明的电器设备 3 以电磁炉为例, 但不以此为限, 此外, 为了方便叙述, 后续于描述整体线圈结构 30 的多个环状线圈 301、 302 及 303 时, 亦将 以 C 代表通称, 以下将进一步详细说明本发明的电器设备 3 的细部结构。 0066 请再参阅图3B, 于本实施例中, 线圈结构30可包括多个单元, 其可由导电材料30 所构成, 其中导电材料 30 可选自导线、 多个铰合线 (litz wire)、 金属箔 (metal foil) 或 其他具有导电及可挠性的材质, 。

21、而线圈结构 30 包括第一终端 30A、 第二终端 30B、 中心穿孔 30C 及外边界 30D, 举例而言 : 本实施例以单一导线盘绕成线圈结构 30 的多个单元, 如第一 单元300A、 第二单元300B, 每一单元包括多个实质上呈圆形的环状线圈C, 如环状线圈301、 302, 且每个单元的中心共轴, 以共同定义出线圈结构 30 的中心穿孔 30C, 至于线圈结构 30 整体相对于中心穿孔30C的最外缘实质上大致呈圆形, 其则为线圈结构30的外边界30D, 而 线圈结构 30 的两个自由端则为第一端部 30A 及第二端部 30B。 0067 请参阅图 4 并配合图 3B, 其中图 4 为。

22、本发明线圈结构的制作流程图。欲配置线圈 结构 30 时, 先提供一导电材料 30 ( 步骤 S11), 之后盘绕导电材料 30 以形成彼此叠设的 多个单元, 其中每一单元包括多个环状线圈 C 及多个空隙 W, 其交替配置, 且每一单元的环 状线圈C对应于相邻的次一单元的空隙W, 而每一单元的环状线圈C与次一单元的任两相邻 环状线圈 C 之间具有一间隔 S( 步骤 S12)。其中, 步骤 S12 可包括两种不同的盘绕配置方 式, 第一绕法主要将导电材料 30 盘绕完其中一单元的多个环状线圈 C 后, 再盘绕次一单元 的多个环状线圈 C ; 至于第二绕法则是将导电材料 30 依次于多个单元中盘绕,。

23、 每次仅盘绕 单一个环状线圈 C。 0068 为了便于理解, 以下将配合附图说明第一、 第二绕法, 请先参阅图 5A 至图 5D, 其皆 为以第一绕法配置的线圈结构, 其中图 5A 为沿本发明图 3B 所示的线圈结构的 a-a 线的剖 面图, 亦即本发明线圈结构第一配置形式的剖面图, 而图5B至图5D则为线圈结构的第二至 第四配置形式的剖面图。 如图5A至图5D所示, 线圈结构30可包括第一单元300A及第二单 元 300B, 而第一绕法先盘绕完第一单元 300A 的多个环状线圈 301 后, 再盘绕第二单元 300B 的多个环状线圈 302, 其顺续即如图 5A 至图 5D 的虚线箭头所示。。

24、 0069 请先参阅图 5A, 线圈结构 30 的导电材料 30 可选自线径为 R 的单一导线, 于配置 线圈结构 30 时, 导电材料 30 以其一自由端作为线圈结构 30 的第一终端 30A, 且先以中央 穿孔 30C 为中心盘绕一圆形的第一环状线圈 301.1, 并于隔一空隙 W 处向内盘绕实质上与 第一环状线圈 301.1 共轴的第二环状线圈 301.2, 依此类推由外朝内盘绕至第 n 环状线圈 301.n, 以于同一平面上形成 n 个环状线圈 301, 并与交替排列的 (n-1) 个空隙 W 共同构成 线圈结构 30 的第一单元 300A, 之后, 再于第一单元 300A 的第 n 。

25、环状线圈 301.n 及第 (n-1) 环状线圈 301.(n-1) 间的空隙 W 上方盘绕第二单元 300B 的第一环状线圈 302.1, 并使第二 单元 300B 的第一环状线圈 302.1 及与该第一环状线圈 302.1 相邻的第一单元 300A 的第 n 环状线圈 301.n 和第 (n-1) 环状线圈 301.(n-1) 之间分别保留一间隔 S, 而后通过相同的 方法由内向外依序于对应第一单元 300A 的空隙 W 上方盘绕第二单元 300B 的第二环状线 圈 302.2 至第 n 环状线圈 302.n, 以于第一单元 300A 上方形成具有 (n-1) 个空隙 W 及 n 个 环状。

26、线圈 302 交替配置的第二单元 300B, 并以自第 n 环状线圈 302.n 延伸而出的该自由端 作为线圈结构 30 的第二终端 30B, 由此可知, 于图 5A 的线圈结构 30 中, 第一单元 300A 中 说 明 书 CN 102387621 A CN 102387634 A5/8 页 8 每一个相邻的环状线圈 301 彼此连接, 第二单元 300B 中的每一个相邻的环状线圈 302 亦 彼此连接, 而第一单元 300A 则以第 n 环状线圈 301.n 接续第二单元 300B 的第一环状线圈 302.1, 以形成一连续的线圈结构30, 且第一单元300A的环状线圈301实质上对应于。

27、第二单 元 300B 的空隙 W, 第二单元 300B 的环状线圈 302 则对应于第一单元 300A 的空隙 W, 又第一 单元300A与第二单元300B任两相邻近的环状线圈301、 302, 例如 : 第一单元300A的第一环 状线圈301.1与第二单元300B的第n环状线圈302.n和第(n-1)环状线圈302.(n-1)之间 分别具有间隔 S, 此外, 第一单元 300A 的第 n 环状线圈 301.n 及第二单元 300B 的第一环状 线圈 302.1 共同定义出线圈结构 30 的中心穿孔 30C, 第一单元 300A 的第一环状线圈 301.1 及第二单元300B的第n环状线圈30。

28、2.n则大致共同定义出线圈结构30的外边界30D, 至于 第一终端 30A、 第二终端 30B 实质上则靠近线圈结构 30 的外边界 30D。而图 5B 的线圈结构 30 的导电材料 30 的盘绕方法实质上与图 5A 相似, 而图 5B 将导电材料 30 由内向外先盘 绕完第一单元 300A 的多个环状线圈 301 后, 再于第一单元 300A 上方盘绕第二单元 300B 的 多个环状线圈 302( 如图 5B 的虚线箭头所示 ), 至于图 5C 和图 5D 与图 5A、 图 5B 的差异仅 在于改将第一单元 300A 配置于第二单元 300B 上方。 0070 请参阅图 6A 及图 6B, 。

29、其分别为本发明线圈结构的第五、 第六配置形式的剖面图。 如图 6A 至图 6B 所示, 线圈结构 30 同样包括第一单元 300A 及第二单元 300B 等两个单元, 其以第二绕法配置, 亦即将导电材料30 依次于第一单元300A、 第二单元300B中盘绕, 而每 次仅盘绕单一环状线圈301或302(盘绕顺序如图6A及图6B的虚线箭头所示), 举例而言 : 于图 6A 中, 欲配置线圈结构 30 时, 以导电材料 30 先盘绕第一单元 300A 的第一环状线圈 301.1, 之后于第一单元 300A 上方交错于第一环状线圈 301.1 的位置盘绕第二单元 300B 的 第一环状线圈 302.1。

30、, 并于第一单元 300A、 第二单元 300B 的第一环状线圈 301.1、 302.1 之 间保留一间隔 S, 再向下盘绕第一单元 300A 的第二环状线圈 301.2, 并使第一单元 300A 的 第一环状线圈 301.1、 第二环状线圈 301.2 之间保留一空隙 W, 空隙 W 对应于第二单元 300B 的第一环状线圈 302.1, 且第二环状线圈 301.2 与第一环状线圈 302.1 之间亦具有一间隔 S, 接着盘绕第二单元 300B 的第二环状线圈 302.2, 并使第二环状线圈 302.2 与第一环状线 圈 302.1 之间保留一空隙 W, 空隙 W 对应于第一单元 300A。

31、 的第二环状线圈 301.2, 依此类推 完成第一单元 300A 的多个环状线圈 301 及第二单元 300B 的多个环状线圈 302 的配置, 由 此可知, 第二单元 300B 实质上叠设于第一单元 300A 上方, 且第一单元 300A 的任一环状线 圈 301 连接于第二单元 300B 相邻的环状线圈 302, 以形成一连续的线圈结构 30, 而第一单 元 300A 的第一环状线圈 301.1 与第二单元 300B 的第一环状线圈 302.1 共同定义出线圈结 构 30 的中心穿孔 30C, 而第一单元 300A 的第 n 环状线圈 301.n 与第二单元 300B 的第 n 环 状线圈。

32、 302.n 则共同定义出线圈结构 30 的外边界 30D。图 6B 与图 6A 的差异仅在于第一单 元 300A 位于第二单元 300B 上方, 且由外向内盘绕第一单元 300A、 第二单元 300B 的多个环 状线圈 301、 302。至于以上下依续交错盘绕各单元的环状线圈 C 的其他实施形式便不再赘 述。 0071 当然, 电器设备 3 的线圈结构 30 亦可视需求而增加单元数目, 如图 7A 及图 7B 所 示, 线圈结构 30 可包括第一至第三单元 300A 300C, 其可如图 7A 所示, 采用第一绕法, 先 由内向外盘绕完第一单元 300A 的多个环状线圈 301 后, 再由外。

33、向内盘绕第二单元 300B 的 多个环状线圈 302, 并使第二单元 300B 设置于第一单元 300A 上方, 且环状线圈 302 对应于 说 明 书 CN 102387621 A CN 102387634 A6/8 页 9 第一单元 300A 的空隙 W, 而后于第二单元 300B 上方再由内向外盘绕第三单元 300C 的第一 至第 n 环状线圈 303.1-303.n, 并使多个环状线圈 303 对应于第二单元 300B 的空隙 W, 或采 用第一绕法但改由图 7B 所示的形式配置线圈结构 30, 至于采用第二绕法配置包括三个单 元的线圈结构 30 的实施形式亦不赘述。 0072 而由图。

34、 5A 至图 6B 可知, 线圈结构 30 的第一单元 300A 的任两相邻环状线圈 301 之间包括一空隙 W, 第二单元 300B 的任两相邻环状线圈 302 之间亦包括一空隙 W, 其中, 空 隙 W 以小于线径 R 为佳, 但不以此为限, 此外, 第一单元 300A 的环状线圈 301 与第二单元 300B 的环状线圈 302 彼此错位, 换言之, 第一单元 300A 的环状线圈 301 实质上对应于第二 单元的空隙 W, 反之亦然, 而第一单元 300A 的任一环状线圈 301 与第二单元 300B 相邻的环 状线圈302之间至少具有一间隔S, 而间隔S的大小调整至可供气流通过且可避。

35、免涡电流产 生为佳。当线圈结构 30 依电器设备 3 的需求而增加单元数目时 ( 如图 7A 及图 7B 所示 ), 第三单元 300C 的多个环状线圈 303 之间, 以及该多个环状线圈 303 与第二单元 300B 的多 个环状线圈 302 之间的关系亦与第二单元 300B 与第一单元 300A 相仿, 因此应可理解, 线 圈结构 30 的外观实质上并无太大的差异, 只是线圈结构 30 的第一终端 30A、 第二终端 30B 会因导电材料 30 采用第一绕法或第二绕法, 以及线圈结构 30 所包括的单元数目不同, 而 有第一终端 30A 与第二终端 30B 实质上彼此靠近或彼此远离等形式,。

36、 其中第一终端 30A、 第 二终端 30B 彼此靠近又可分为第一终端 30A、 第二终端 30B 皆邻近于线圈结构 30 的外边界 30D( 如图 5A 及图 5C 所示 ) 及第一终端 30A 与第二终端 30B 皆邻近于线圈结构 30 的中心 穿孔30C(如图5B及图5D所示), 至于两者彼此远离则可分为第一终端30A及第二终端30B 分别邻近于中心穿孔 30C 及外边界 30D( 如图 6A 及图 7A 所示 ) 以及第一终端 30A 及第二 终端 30B 分别邻近于外边界 30D 及中心穿孔 30C( 如图 6B 及图 7B 所示 ), 其中, 当线圈结 构 30 的第一终端 30A。

37、、 第二终端 30B 实质上彼此接近时 ( 如图 5A 至图 5D), 更有助于后续 线圈结构 30 与电路板 33 的连接组配, 且可节省用以连接线圈结构 30 与电路板 33 的连接 线路 ( 未图示 ), 以降低连接线路所可能产生的干扰。 0073 请再参阅图 3A, 本实施例的电器设备 3 除了线圈结构 30 外, 尚包括壳体结构 31、 磁性元件 32、 电路板 33 和绝缘结构 34, 其中绝缘结构 34 可选自塑料、 木材等绝缘且导磁率 (permeability) 低的材质, 但不以此为限, 绝缘结构 34 可配合线圈结构 30 而有不同的设 计, 用以承载线圈结构 30, 并。

38、利用沟槽 341 辅助将线圈结构 30 的各单元及每个单元的环状 线圈 C 加以定位, 至于磁性元件 32 可为磁铁, 其可呈同心放射状地设置于线圈结构 30 下方 并设置于绝缘结构 34 上, 又线圈结构 30 及磁性元件 32 以通过绝缘结构 34 分隔为佳, 是以 线圈结构 30、 绝缘结构 34 和磁性元件 32 可共组成一模块而便于配置在壳体结构 31 中。 0074 至于电器设备3的电路板33至少配置有线圈驱动电路330, 如图8所示, 线圈驱动 电路 330 包括整流装置 331、 控制电路 332、 开关驱动电路 333 以及开关装置 334, 其中整流 装置 331 连接于输。

39、入电源 4, 例如 : 市电, 以接收电流并将输入的电流进行整流, 而控制电路 332 与开关驱动电路 333 连接, 开关装置 334 亦与开关驱动电路 333 连接, 因此开关驱动电 路 333 可受控于控制电路 332 而驱动开关装置 334 的切换, 于某些实施例中, 亦可于线圈驱 动电路 330 中配置电容 335, 其连接于整流装置 331 的输出端, 用以滤除噪声。至于线圈结 构 30 则可以第一终端 30A、 第二终端 30B 与开关装置 334 和整流装置 331 连接。于图 8 中, 其以线圈结构 30 的第一终端 30A 和第二终端 30B 分别与开关装置 334 和整流。

40、装置 331 连 说 明 书 CN 102387621 A CN 102387634 A7/8 页 10 接为例, 然而应可理解, 于另一些实施例中, 亦可对调而以第一终端 30A 和第二终端 30B 分 别与整流装置 331 和开关装置 334 连接。 0075 请再参阅图3A, 线圈结构30、 磁性元件32、 电路板33及绝缘结构34等可容纳于壳 体结构 31 中, 于本实施例中, 壳体结构 31 可包括上壳体 311 及下壳体 312, 其中下壳体 312 可为具有一深度的壳体, 以供电路板 33、 磁性元件 32、 绝缘结构 34 和线圈结构 30 容置, 而 上壳体 311 则可为由。

41、玻璃或其他绝缘物质制成的板件, 其与下壳体 312 共同定义出壳体结 构 31 的容置空间 310, 并供导体 5, 例如 : 锅具等对象放置 ( 如图 9A 所示 )。此外, 当线圈结 构 30 容纳于容置空间 310 时, 最邻近于上壳体 311 的单元的每一环状线圈 C 与上壳体 311 之间具有一距离 I( 如图 9A 所示 ), 该距离 I 可根据电器设备 3 的需求而调整, 以缩短电器 设备 3 低导磁的路径而提高电器设备 3 的整体效率, 同时避免造成线圈结构 30 的阻抗而因 电流受限导致电器设备 3 的功能异常。 0076 因此, 当电器设备 3 配置完成并开始运行时, 电流。

42、将通过线圈结构 30 的多个环状 线圈 C 而产生磁场, 并通过磁性元件 32 而配合增加线圈结构 30 的电磁感应并引导磁流, 当 锅具等导体 5 置放于电器设备 3 的磁场中时 ( 如图 9A 所示 ), 通过导体 5 的磁通量将随之 变化而产生涡电流来抵抗磁通量改变, 并因涡电流在导体 5 内部受阻而转化为热能, 以达 到加热的目的。此外, 由于本发明的线圈结构 30 具有空隙 W 及间隔 S, 因此, 强制散热的气 流 A 可流动于各个空隙 W 及间隔 S 之间而不至于受到线圈结构 30 的阻挡 ( 如图 9A 箭头所 示 ), 以通过气流 A 的流通带走热能, 因此有助于电器设备 3。

43、 内部热能的散逸 ; 再者, 由于每 一单元两相邻的环状线圈C之间具有一空隙W, 因此亦可避免环状线圈C之间因产生磁场而 相互干扰所造成的效能减损 ; 又由于本发明将线圈结构 30 设计为多个叠设的单元, 故即便 线圈结构30的每一单元300的环状线圈C之间具有空隙W, 亦不至于增加线圈结构30的直 径D, 因此可避免现有因增设空隙G而增加线圈结构20直径D2的问题, 换言之, 本发明可在 不增加线圈结构 30 直径 D 的条件下, 同时兼顾线圈结构 30 的散热及效率, 从而使电器设备 3 发挥最佳的加热效能。 0077 请再参阅图 8 并配合图 5A 至图 5D 以及图 7A 至图 7B,。

44、 当线圈结构 30 采第一绕法 配置, 且第一终端 30A、 第二终端 30B 分别连接于开关装置 334 和整流装置 331 时, 与第一 终端 30A 连接的该单元, 例如 : 图 5A 至图 5D 中的第一单元 300A 或图 7A 及图 7B 的第一单 元 300A, 实质上属于相对高频部分, 而与第二终端 30B 连接的该单元, 例如 : 图 5A 至图 5D 中的第二单元 300B 或图 7A 及图 7B 的第三单元 300C, 实质上则属于相对低频部分, 由此可 知, 通过第一绕法配置而成的线圈结构 30, 当其与线圈驱动电路 330 电连接时, 更可进一步 区隔高、 低频的部分。

45、, 以避免高、 低频交错而彼此干扰。此外, 为了提升电器设备 3 的效能, 亦可根据将高频的单元靠近上壳体 321 配置, 举例而言 : 当线圈结构 30 以第一绕法配置且 第一终端 30A 与开关装置 334 连接时, 第一单元 300A 实质上相较于第二单元 300B 为相对 高频的单元, 因此可将第一单元300A, 配置于最顶层(如图5C、 图5D及图7B所示), 使相对 高频的第一单元300A接近上壳体311, 并适当地缩小上壳体311与第一单元300A之间的距 离 I, 从而达到最佳的加热效果, 反之, 当线圈结构 30 以第一绕法配置, 且第一终端 30A、 第 二终端 30B 分。

46、别连接于整流装置 331 和开关装置 334 时, 则高、 低频部分则相互对调 ; 又于 某些实施例中, 线圈结构 30 的每个单元不限于盘绕为平面状, 而可为椎状, 使最邻近于上 壳体 311 的该单元的环状线圈 C 与上壳体 321 之间的距离 I 由中心穿孔 30C 朝外边界 30D 说 明 书 CN 102387621 A CN 102387634 A8/8 页 11 渐减 ( 如图 9B) 或渐减 ( 如图 9C), 以依据不同频率的环状线圈 C 而通过调整距离 I, 以辅 助提升电器设备 3 的整体效率。 0078 通过上述说明应可理解, 本发明线圈结构的单元数目并不限于前述实施例。

47、的两个 或三个单元, 而线圈结构的空隙和间隔的大小亦无所设限, 其皆可根据电器设备的需求而 变化, 且本发明的线圈结构除可通过如图 3A 所示的绝缘结构支撑固定, 于某些实施例中, 也可于线圈结构 30 在制具 ( 未图示 ) 上盘绕完成后, 通过黏着介质或支撑元件等替代物来 固定并维持线圈结构 30 的整体形状, 又本发明的线圈结构除可通过空隙及间隔而助于气 体流通, 以提升散热效果外, 更可避免每个环状线圈因彼此过于靠近而相互干扰, 从而防止 相邻的环状线圈产生涡电流而影响电器设备整体效能的问题。 0079 此外, 当线圈结构应用于电器设备时, 更可进一步通过调整线圈结构的绕法、 线圈 结。

48、构的第一、 第二终端相对于线圈驱动电路的配置、 以及线圈结构相对于上壳体的距离, 以 根据电器设备的需求而变换各种实施形式, 使电器设备可发挥最佳的加热效能 ; 当然, 本 发明的电器设备亦不限于电磁炉, 其可为其他利用线圈结构产生电磁感应而提供热能的设 备。 0080 综上所述, 本发明主要将线圈结构分为多个彼此叠设的单元, 且每单元的环状线 圈之间具有空隙, 而每一单元的环状线圈对应于次一单元的空隙, 相邻的两单元的任两相 邻环状线圈之间具有一间隔, 因此强制散热的气流可经由空隙及间隔流通, 以促进散热效 果, 且可克服每一环状线圈因过于接近而彼此干扰的问题, 从而避免影响电器设备的整体 效率。此外, 由于线圈结构包括多个单元, 故不至于造成线圈结构的直径增加, 除可避免增 加线圈结构的整体体积外, 导体等被加热对象亦能完全覆盖于线圈结构, 使线。

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