CN107995714A - 一种线圈盘以及电磁烹饪器具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及线圈盘技术领域，公开了一种线圈盘以及电磁烹饪器具，所述线圈盘包括磁性支撑件以及绕装在所述磁性支撑件上的线圈，所述磁性支撑件的外表面涂覆有用于降低所述磁性支撑件与所述线圈之间的距离的绝缘材料。所述电磁烹饪器具包括线圈盘，所述线圈盘为上述所述的线圈盘。本发明提供的技术方案能够有效缩短磁性支撑件与线圈之间的距离，大大提高了线圈的电感值，从而使得线圈盘能够提供更高能量的磁场强度，进而提高了电磁烹饪器具的烹饪火力和用户的体验效果。

Description

一种线圈盘以及电磁烹饪器具

技术领域

本发明涉及一种线圈盘，具体地，涉及一种改进结构的线圈盘，进一步，本发明还涉及一种电磁烹饪器具。

背景技术

目前的感应加热(induction heat-以下简称IH)线圈盘中所使用的磁条一般为锰锌铁氧体，磁条的磁导率μ和饱和磁感应强度Bs较高，但其表面电阻率ρ比较低，一般在10Ω·M以下，过低的电阻率容易使磁条在IH线圈盘的线圈接通高电压流过大电流时成为导体，而使得磁条失去磁性材料的作用，结果使线圈的电感降低，IH线圈盘产生磁场能力降低，影响烹饪能力和用户体验。同时，IH线圈盘的线圈与磁条接触，两者在高电压下将引起弧形发电，产生电火花，对IH线圈盘安全性产生较大影响，所以磁条使用在IH线圈盘中时，必须考虑其绝缘性。

为了使得磁条对线圈绝缘，如图1所示，现有的IH线圈盘一般采用塑料支架4或类云母片的绝缘物质使磁条1与IH线圈盘的线圈2分开，塑料支架4或云母片的存在导致磁条1与IH线圈盘的线圈2之间存在较大距离，一般地，塑料支架4的厚度在1.0mm以上，而云母片的厚度在0.5mm以上，如此大的距离大大降低了线圈盘产生磁场的能力，使得线圈盘“火力”受到影响，从而导致整机产品性能受到限制。

发明内容

本发明的目的是提供一种线圈盘以及电磁烹饪器具，以提高线圈盘产生磁场的能力，从而提高电磁烹饪器具的烹饪火力和用户体验效果。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明的第一方面提供一种线圈盘，所述线圈盘包括磁性支撑件以及绕装在所述磁性支撑件上的线圈，所述磁性支撑件的外表面涂覆有用于降低所述磁性支撑件与所述线圈之间的距离的绝缘材料。

优选地，所述磁性支撑件为磁条，所述磁条呈放射状均匀分布。

优选地，所述磁条的两端部与所述线圈之间的绝缘材料的厚度小于该两端部之间的磁条部分与所述线圈之间的绝缘材料的厚度。

优选地，所述线圈分为内环线圈部分、中环线圈部分和外环线圈部分，所述内环线圈部分和外环线圈部分的绕线密度均大于所述中环线圈部分的绕线密度。

优选地，所述线圈分为内环线圈部分、中环线圈部分和外环线圈部分，所述内环线圈部分和外环线圈部分的绕线层数均大于所述中环线圈部分的绕线层数。

优选地，所述磁条在径向方向上的横截面为开口方向朝向所述线圈的U形结构，所述线圈沿圆周方向自内向外盘绕在磁条上。

优选地，所述磁条与所述线圈相接触的面上加工有沿径向方向平行排列的安装槽，所述线圈与所述磁条相接触的部分压紧于所述安装槽内。

优选地，所述线圈盘通过粘接剂粘接在所述磁条上。

优选地，所述绝缘材料的厚度小于或等于0.1mm。

优选地，所述绝缘材料为环氧树脂类绝缘材料。

本发明提供的线圈盘具有如下有益效果：

本发明提供的线圈盘的磁性支撑件的外表面涂覆有绝缘材料，而线圈直接布置在磁性支撑件上，绝缘材料可以替代传统的塑料支架和云母片，相较于传统的塑料支架和云母片，绝缘材料的使用能够有效缩短磁性支撑件与线圈之间的距离，大大提高了线圈的电感值，从而使得线圈盘能够提供更高能量的磁场强度，进而提高了线圈盘的烹饪火力。

另外，由于本发明提供的线圈盘省去了塑料支架和云母片，因此，可以降低线圈盘的生产成本，简化线圈盘的生产制作工艺。

基于上述线圈盘的技术方案，本发明的第二方面提供一种电磁烹饪器具，包括线圈盘，所述线圈盘为本发明第一方面所述的线圈盘。

本发明提供的电磁烹饪器具具有如下有益效果：

由于本发明提供的线圈盘具有如上所述的有益效果，因此，本发明提供的电磁烹饪器具能够有效缩短线圈与磁性支撑件之间的距离，从而有效提高线圈盘的电感值，进而使得电磁烹饪器具具有更高能量的磁场强度，提高电磁烹饪器具的烹饪火力和用户体验效果；

另外，由于电磁烹饪器具中的线圈盘无需使用支架和云母片，因此，本发明提供的电磁烹饪器具可以具有更低的生产成本和更加便捷的生产制程。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是现有技术中的某一线圈盘的结构示意图；

图2是图1中线圈盘的A-A剖面图；

图3是本发明实施例提供的线圈盘的结构示意图；

图4是图3中线圈盘的A-A剖面图；

图5是图3中磁条的长度方向的剖面结构示意图。

附图标记说明

1-磁条； 2-线圈；

3-绝缘材料 4-塑料支架

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明实施例中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右，“内、外”是指相对于部件本身的轮廓的内、外。

请参阅图1和图2，线圈盘，例如电磁烹饪器具中使用的线圈盘一般情况下由支架、磁条和线圈组成，在线圈盘的径向方向上，支架的内侧和外侧对应设置有开口，磁条由下至上插入该开口内，而线圈盘沿着支架的圆周方向由内之外依次盘绕在支架的上方。在线圈通电的情况下，根据电磁感应原理，线圈周围会产生磁场，在线圈附近，磁场方向垂直于线圈所在的平面，交变电流产生磁感应线方向交替变换的磁场，磁感应线切割金属锅具，使金属锅具产热，在未设置磁条的情况下，通电线圈周围产生的磁场强度较弱，不足以使烹饪金属锅具产生足够的热量，因此，通常会在线圈的下方设置磁条，一方面，磁条可以增强磁场强度，另一方面还可以起到聚焦磁场的作用，以削弱磁感应线向外辐射的程度，更好地加热金属锅具，并有效降低磁污染。支架用于将磁条与线圈相互隔离，以防止两者在高电压下引起弧形放电，产生电火花或者导致磁条成为导体，失去磁性材料的作用。

本申请文件的发明人在研究中发现，线圈盘中线圈的电感量大小正比于线圈与磁条之间的距离，当两者之间的距离越小时，线圈电感越大，线圈产生的磁场强度越强，更加有利于提高线圈盘的烹饪“火力”和用户体验效果。而现有的支架的厚度较大，一般在1.0mm以上，从支架生产工艺的角度来讲，很难生产出非常薄的支架；基于此，本发明实施例的第一方面提供一种线圈盘，请参阅图3和图4，所述线圈盘包括磁性支撑件以及直接绕装在所述磁性支撑件上的线圈，请参阅图5，所述磁性支撑件的外表面涂覆有用于降低所述磁性支撑件与所述线圈之间的距离的绝缘材料。

由于本发明实施例提供的线圈盘的磁性支撑件的外表面涂覆有绝缘材料，而线圈直接布置在磁性支撑件上，绝缘材料可以替代传统的塑料支架和云母片，相较于传统的塑料支架和云母片，绝缘材料的使用能够有效缩短磁性支撑件与线圈之间的距离，具体地，可以将磁性支撑件与线圈之间的垂直距离降低到0.1mm以下，极大提高了线圈的电感值，从而使得线圈盘能够提供更高能量的磁场强度，进而提高了线圈盘的烹饪火力。

另外，由于本发明提供的线圈盘省去了塑料支架和云母片，因此，可以降低线圈盘的生产成本，简化线圈盘的生产制作工艺。

所述磁性支撑件的结构可以有多种，例如，在一具体实施例中，所述磁性支撑件可以为磁盘，具体地，该磁盘可以圆环形，所述线圈直接绕装在所述磁盘上。而为了节省所述磁性支撑件的制作材料，进而降低制作成本，可选的，所述磁性支撑件还可以为磁条，所述线圈直接绕装在所述磁条上。

当所述磁性支撑件为磁条时，所述磁条的结构布局可以多种，可选的，为了使磁场分布更加均匀，所述磁条呈放射状均匀分布。所述磁条的制作材料也可以有多种，为了使所述磁条能够更好地加强磁场，所述磁条的制作材料采用软磁材料制作，软磁材料相较于硬磁材料，具有更大的磁导率，在线圈通电的情况下易磁化，线圈不通电的情况下易退磁，损耗小，能够随着交变电流产生交替变化的磁场，该交替变化的磁场与线圈通电时产生的交变磁场相叠加，从而提高电磁盘产生磁场的强度。

上述线圈盘的中部通常会留出用于装配传感器组件的空间，因此，距离线圈盘中心一定范围内的区域内将没有线圈，这使得线圈盘的中心区域和边缘区域的磁场叠加较少，导致线圈盘的磁场分布不均匀，从而不利于均匀加热，为了实现线圈盘更加均匀的加热效果，作为一种优选的实施例，所述磁条两端部与所述线圈之间的绝缘材料的厚度小于该两端部之间的磁条部分与所述线圈之间的绝缘材料的厚度，如前文所述，线圈的电感正比于线圈与磁条之间的距离，由此，所述线圈盘的内环区域和外环区域的线圈电感将大于中环区域的线圈电感，从而有利于提高在正常情况下磁场叠加少的内环区域和外环区域的磁通密度，进而使得线圈盘的磁通密封分布更加均匀，以进一步实现对锅具的均匀加热。

作为用于提高所述线圈盘磁通密封分布均匀性的另一实施例，可以将所述线圈盘上的线圈分为内环线圈部分、中环线圈部分和外环线圈部分，其中，所述内环线圈部分和外环线圈部分的绕线密度均大于所述中环线圈部分的绕线密度。如此，由于内环线圈部分和外环线圈部分的绕线密度较大，因此，在通电的情况下，有利于提高线圈盘的中心区域和边缘区域的磁通密度，进而，有利于实现线圈盘的磁通密度的均匀分布，进一步，有利于实现锅具的均匀加热。

作为用于提高所述线圈盘磁通密封分布均匀性的又一实施例，还可以将所述线圈分为内环线圈部分、中环线圈部分和外环线圈部分，其中所述内环线圈部分和外环线圈部分的绕线层数均大于所述中环线圈部分的绕线层数。如此，由于内环线圈部分和外环线圈部分的绕线层数更多，因此，在通电的情况下，有利于提高线圈盘的中心区域和边缘区域的磁通密度，进而，有利于实现线圈盘的磁通密度的均匀分布，进一步，有利于实现锅具的均匀加热。

在一具体实施例中，可以将内环线圈部分和外环线圈部分的绕线层数设置为两层，而将中环线圈部分的层数设置为一层，即，整个线圈盘的线圈设置成上下两层的形式，上下两层线圈采用串联或并联的形式。

除了上述几种实施方式以外，还可以考虑在线圈盘的径向方向上，使磁条由内侧至外侧分成三段，其中该三段磁条(包括内侧磁条、外侧磁条和中间磁条，其中内侧磁条指的是靠近线圈盘中心位置的磁条，而外侧磁条指的是远离线圈盘中心位置的磁条，中间磁条指的是内侧磁条与外侧磁条之间的磁条)的经向中心轴位于同一直线上，并且内侧磁条和外侧磁条的磁导率大于中间磁条的磁导率；从而当线圈通电时，内侧磁条和外侧磁条能够增大线圈盘中心区域和边缘区域的磁通密度，进而，有利于实现线圈盘的磁通密度的均匀分布，进一步，有利于实现锅具的均匀加热。

增加内侧磁条和外侧磁条的导磁能力的方式有多种，可以通过调整磁条的材料或者自身结构来实现，当然，本发明实施例并不限于此。

在一具体实施中，三段磁条的材料相同，其中，内侧磁条和外侧磁条在垂直于径向方向上的纵截面面积均大于中间磁条在垂直于径向方向的纵截面面积。

为了更好地聚焦磁场，使得磁感应线能够聚焦于线圈盘的上部区域，以削弱磁感应线向外辐射的程度，从而更好地加热金属锅具，有效降低磁污染，作为一种优选的实施例，所述磁条在径向方向上的横截面为开口方向朝向所述线圈的U形结构，而所述线圈沿圆周方向自内向外盘绕在磁条上。如此，在线圈接通交流电的情况下，磁条的两端构成交替变换的南极和北极，例如，假设在线圈中的电流为正向电流时，磁条的内端(即磁条的长度方向的靠近线圈盘的中心的一端)为北极，而其外端(即磁条的长度方向的远离线圈盘的中心的一端)为南极，则当线圈中的电流变为负向电流时，磁条的内端为南极，而其外端为北极；在磁条外部，磁感应线由北极发出，并回到南极，由于磁条的两端朝上，因此磁感应线能够聚焦于线圈盘的上方，有利于锅具的快速加热，并能够有效削弱磁感应线向外辐射的程度，有效降低磁污染。

上述线圈与磁条的固定方式有多种，例如，线圈盘可以通过涂抹粘接剂的方式与磁条粘接固定，而为了加强线圈与磁条的安装便利性，并使得线圈能够更加牢固地固定在磁条内，从而提高线圈盘的结构稳定性，还可以在所述磁条与所述线圈相接触的面上加工有沿径向方向平行排列的安装槽，而所述线圈与所述磁条相接触的部分压紧于所述安装槽内。通过这种方式，一方面能够在一定程度上节省磁条的制作材料，降低成本，另一方面，还可以提高线圈的安装稳定性，另外，当线圈安装在安装槽内时，安装槽的存在可以对相邻的两匝线圈进行有效隔离，从而可以有效避免相邻两匝线圈出现短路现象。

进一步，所述磁条外表面涂覆的绝缘材料的类型可以有多种，为了在满足磁条与线圈之间绝缘要求的前提下，尽可能多地缩短线圈与磁条之间的距离，并尽可能大地降低成本，本发明实施例中，所述绝缘材料选用环氧树脂类绝缘材料，例如环氧树脂、酚醛树脂或聚酯树脂等，另外，采用环氧树脂类绝缘材料还可以起到固化方便，工艺简单，粘附力强，同时具有高介电性能、耐表面漏电、耐电弧的有益效果。

当绝缘材料采用环氧树脂类绝缘材料时，该环氧树脂类绝缘材料的涂装厚度小于0.1mm，更具体地，例如可以为0.01mm-0.02mm，可在满足磁条绝缘性能的前提下，最大程度地降低磁条与线圈之间的垂直距离。

理论上，只要绝缘材料涂覆于磁条的与线圈相接触的一面即可，但是考虑到整个磁条涂装绝缘材料的工艺更加简单，并且由于实际使用中，线圈盘的下部或侧边布局有电路板，若将整个磁条涂装绝缘材料，还可以降低磁条与电路板接触导致放电的可能性。

基于本发明实施例第一方面提供的线圈盘，本发明实施例的另一方面还提供一种电磁烹饪器具，包括线圈盘，所述线圈盘为本发明实施例第一方面提供的线圈盘。基于本发明实施例第一方面提供的线圈盘的如上所述的有益效果，本发明提供的电磁烹饪器具能够有效缩短线圈与磁条之间的距离，从而有效提高线圈盘的电感值，进而使得电磁烹饪器具具有更高能量的磁场强度，提高电磁烹饪器具的烹饪火力和用户体验效果；

另外，由于电磁烹饪器具中的线圈盘无需使用支架和云母片，因此，本发明实施例提供的电磁烹饪器具可以具有更低的生产成本和更加便捷的生产制程。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (11)

1.一种线圈盘，其特征在于，所述线圈盘包括磁性支撑件以及绕装在所述磁性支撑件上的线圈，所述磁性支撑件的外表面涂覆有用于降低所述磁性支撑件与所述线圈之间的距离的绝缘材料。

2.根据权利要求1所述的线圈盘，其特征在于，所述磁性支撑件为磁条，所述磁条呈放射状均匀分布。

3.根据权利要求2所述的线圈盘，其特征在于，所述磁条的两端部与所述线圈之间的绝缘材料的厚度小于该两端部之间的磁条部分与所述线圈之间的绝缘材料的厚度。

4.根据权利要求2所述的线圈盘，其特征在于，所述线圈分为内环线圈部分、中环线圈部分和外环线圈部分，所述内环线圈部分和外环线圈部分的绕线密度均大于所述中环线圈部分的绕线密度。

5.根据权利要求2所述的线圈盘，其特征在于，所述线圈分为内环线圈部分、中环线圈部分和外环线圈部分，所述内环线圈部分和外环线圈部分的绕线层数均大于所述中环线圈部分的绕线层数。

6.根据权利要求2所述的线圈盘，其特征在于，所述磁条在径向方向上的横截面为开口方向朝向所述线圈的U形结构，所述线圈沿圆周方向自内向外盘绕在磁条上。

7.根据权利要求2-6中任意一项所述的线圈盘，其特征在于，所述磁条与所述线圈相接触的面上加工有沿径向方向平行排列的安装槽，所述线圈与所述磁条相接触的部分压紧于所述安装槽内。

8.根据权利要求2-6中任意一项所述的线圈盘，其特征在于，

所述线圈盘通过粘接剂粘接在所述磁条上。

9.根据权利要求1-6中任意一项所述的线圈盘，其特征在于，所述绝缘材料的厚度小于或等于0.1mm。

10.根据权利要求9所述的线圈盘，其特征在于，所述绝缘材料为环氧树脂类绝缘材料。

11.一种电磁烹饪器具，包括线圈盘，其特征在于，所述线圈盘为权利要求1-10中任意一项所述的线圈盘。