CN110036691A

CN110036691A - 用于电磁炉的发热模块及包括其的电磁炉

Info

Publication number: CN110036691A
Application number: CN201780075032.XA
Authority: CN
Inventors: 张吉在
Original assignee: C&N K K
Current assignee: C&N K K; Amosense Co Ltd
Priority date: 2016-12-09
Filing date: 2017-12-08
Publication date: 2019-07-19
Anticipated expiration: 2037-12-08
Also published as: WO2018106053A2; CN110036691B; WO2018106053A3; KR102021332B1; KR20180066870A

Abstract

本发明提供一种用于电磁炉的发热模块。根据本发明的示意性实施例的用于电磁炉的发热模块包括：至少一个平板型线圈，用于产生磁场，以通过涡电流加热由金属材料制成的感应加热容器；及屏蔽片，布置在上述平板型线圈的一面，屏蔽在上述平板型线圈产生的磁场并在所需方向聚焦上述磁场，其中，上述屏蔽片由具有1.2特斯拉或更高的饱和磁通密度的薄板磁性体制成。

Description

用于电磁炉的发热模块及包括其的电磁炉

技术领域

本发明涉及一种利用感应加热原理的用于电磁炉的发热模块及包括其的电磁炉。

背景技术

作为具代表性的食品烹饪装置的燃气灶采用在设置在洗涤槽的状态下使用火焰来直接加热烹饪器具的方法。因此，在使用燃气灶的烹饪过程中存在着火的风险。

因此，需要一种如燃气灶一般可在设置在洗涤槽的状态下方便使用且在烹饪时着火的风险较小的烹饪装置。

作为其一环，正在开发能够使用由磁场引起的涡电流来加热烹饪容器的电磁炉。

这种电磁炉采用通过向线圈侧供电来产生磁场，以通过涡流加热由金属材料制成的烹饪容器的方法。

此时，为了提高效率，屏蔽构件布置在线圈的一面上。在现有电磁炉中，作为用于屏蔽线圈中产生的磁场的屏蔽构件，通常使用铁氧体。然而，由于材料本身的性质，铁氧体的脆性较大，因此在制成在宽度和长度中相对较短的部分的大小为100mm或更大的大面积方面存在困难。由此，为了将由铁氧体制成的屏蔽构件应用于电磁炉，必须通过支撑体固定小尺寸的铁氧体块。

并且，当使用铁氧体作为屏蔽构件时，为了满足所需的电感水平，应使用厚度为5mm或更大的铁氧体。由此，由于必须使用厚度为5mm或更大的多个铁氧体块作为屏蔽构件，因此构成屏蔽构件的铁氧体块的总重量不可避免地增加。

由此，当使用铁氧体作为屏蔽构件时，包括屏蔽构件和线圈的发热模块的总重量非常重。

并且，当使用铁氧体作为屏蔽构件时，由于上述原因而所用的铁氧体的厚度必须为5mm或更大，因此，在确定总尺寸的情况下，线圈的厚度也必然受到限制。由此，为了满足用于满足所需电感的匝数和长度，线圈的线直径也必须减小。结果，线圈的电阻增加，导致功率被过度消耗的问题。

发明内容

技术问题

本发明人反复深入研究和实验，结果，发现构成屏蔽构件的磁性体的饱和磁通密度对功能实现和厚度具有很大影响，从而完成了本发明。

也就是说，通过反复研究和实验了解到，在以具有一定水平以上的饱和磁通密度的磁性体构成屏蔽构件时，例如，在以具有1.2特斯拉或更高的磁性体构成屏蔽构件时，即使在1.5mm或更小的非常薄的厚度下，也可以稳定地满足所需的电感值。

本发明是鉴于上述问题而研制的，其目的在于，提供即使在1.5mm或更小的非常薄的厚度下，也可以稳定地满足所需的电感值的用于电磁炉的发热模块及包括其的电磁炉。

并且，本发明的另一目的在于提供能够确保线圈的设计自由度的用于电磁炉的发热模块及包括其的电磁炉。

解决问题的方案

为了达到上述目的，本发明提供一种用于电磁炉的发热模块，其特征在于，包括：至少一个平板型线圈，用于产生磁场，以加热由金属材料制成的感应加热容器；及屏蔽片，布置在上述平板型线圈的一面，屏蔽在上述平板型线圈产生的磁场并在所需方向聚焦上述磁场，其中，上述屏蔽片由具有1.2特斯拉或更高的饱和磁通密度的薄板磁性体制成。

在本发明的优选实施例中，上述磁性体可以为铁基非晶带状片，上述屏蔽片可以为通过将多个非晶带状片层叠成多层而成的多层片，上述屏蔽片可以为通过进行片状处理来分成多个细碎片的片材。

并且，上述平板型线圈可以通过耐热性粘合构件附接到上述屏蔽片的一面。

并且，上述平板型线圈可被设置为多个，且多个上述平板型线圈可以以间隔开的方式附接到一个屏蔽片的一面上。也就是说，上述屏蔽片可以形成为具有100mm×100mm或更大的大面积，因此，多个平板型线圈可以以间隔开的方式附接到一个屏蔽片上。

并且，上述平板型线圈可以具有将具有预定线直径的导电构件在被加压的状态下沿一个方向缠绕的形式。此时，上述导电构件的垂直于上述屏蔽片的水平面的方向即高度方向厚度形成为比平行于上述屏蔽片的水平面的方向即宽度方向厚度相对厚。

并且，上述屏蔽片的厚度可以为0.3至1.5mm。

并且，耐热性保护膜可以附接到上述屏蔽片的至少一面上。

另一方面，上述的用于电磁炉的发热模块可应用于电磁炉。

发明的效果

根据本发明，由于屏蔽片形成为具有厚度为1.5mm或更小的非常薄的片形式，因此可以减少总重量，且可以大面积使用。

并且，根据本发明，通过确保线圈的设计自由度来可以使用线直径比现有技术的线圈更厚的线圈，从而可以降低功耗。

附图说明

图1为示出根据本发明的一实施例的用于电磁炉的发热模块的示意图。

图2为示出根据本发明的一实施例的用于电磁炉的发热模块的另一实施方式的示意图，即，为示出平板型线圈被设置为多个的情况的图。

图3为示出应用于根据本发明的一实施例的用于电磁炉的发热模块的平板型线圈的图。

图4为图3中沿A-A方向的截面图。

图5为示出可应用于根据本发明的一实施例的用于电磁炉的发热模块的屏蔽片实现为多层片的情况的放大截面图。

图6和图7为示出应用了根据本发明的一实施例的用于电磁炉的发热模块的电磁炉的示意图，其中，图6为示出发热模块应用于组合大面积方式和位置指定方式的电磁炉的情况的图，图7为示出发热模块应用于大面积方式的电磁炉的情况的图。

具体实施方式

下面参照附图详细地说明本发明的实施例，以便本领域技术人员易于实施。本领域技术人员理应了解，在不超出本发明的精神和范围内下述实施例可以以各种方式变形实施，并不限于在此说明的实施例。为了说明的简洁，在附图中，与描述无关的部件被省略，且纵贯全文，相同的参考数字表示相同的部件。

如图1和图2所示，根据本发明的一实施例的用于电磁炉的发热模块100、200包括平板型线圈110和屏蔽片120。

当供电时，上述平板型线圈110可以产生磁场，以便通过涡电流加热感应加热容器。

如上所述的平板型线圈110可以通过将具有预定长度的导电构件缠绕多次而成，且可以通过粘合层(图中未示出)固定到上述屏蔽片120的一面上。

其中，上述粘合层可以使用具有粘合性的黏合剂、PVC、橡胶或双面胶带等已知的粘合剂或压敏粘合剂，但优选地，可以是具有耐热性的粘合层。

在本发明中，上述导电构件可以由如铜等的导电金属材料制成，或也可以由具有预定线直径的一股线形成，或也可以具有多股线沿长度方向扭曲的形式。此外，上述平板型线圈110可以将上述导电构件顺时针或逆时针缠绕来具有圆形、椭圆形、多边形和其组合的形状中的任一种形状。

如上所述，当供电时，上述平板型线圈110可以通过流过导电构件的电流产生磁场，并且可以通过使用基于电磁感应现象的涡电流来加热上述感应加热容器。

为此，在上述平板型线圈110的两端部侧分别设有用于与电磁炉1的电路板(图中未示出)的一对连接端子，而在上述一对连接端子中的至少一个可以贯通上述屏蔽片120来连接到上述电路板。

此时，如图1所示，根据本发明的一实施例的用于电磁炉的发热模块100、200可以由一个屏蔽片120和一个平板型线圈110构成，或如图2所示，可以具有多个平板型线圈110布置在一个屏蔽片120的形式。

上述屏蔽片120可以屏蔽在上述平板型线圈110产生的磁场并在所需方向聚焦上述磁场。

为此，上述屏蔽片120可以由磁性体制成，且具有预定面积，以便覆盖一个或多个平板型线圈110。

此时，上述屏蔽片120可以由饱和磁通密度为1.2特斯拉或更大的磁性体制成。作为具体的一例，上述屏蔽片120可以是包括非晶合金和纳米晶合金中的至少一种的薄板带状片121a。

由此，在根据本发明的一实施例的用于电磁炉的发热模块100、200中，电磁炉1不仅满足顺利工作所需的电感，还可以具有很薄的薄板的片材形式，且可以形成为具有在宽度和长度中相对较短的部分的大小为100mm～200mm的大面积。

作为一例，上述屏蔽片120具有0.3mm～1.5mm的厚度且可以实现电磁炉的正常启动所需的电感，且上述屏蔽片120可以形成为具有100×100mm²或更大的大面积。

另一方面，在使用饱和磁通密度为0.4特斯拉或更小的铁氧体作为屏蔽构件的现有发热模块中，当上述铁氧体的厚度为5mm或更大时，满足电磁炉所需的电感，且电磁炉顺利工作。由此，在现有发热模块中，使用具有5mm或更大的厚度的铁氧体作为屏蔽构件，因此由于铁氧体本身的重量而总重量非常重。

并且，铁氧体由于材料本身的性质而具有高脆性，因此在面积变宽时，由于破裂或裂缝而改变特性，从而无法实现100×100mm²或更大的大面积。

与此相反，在根据本发明的一实施例的用于电磁炉的发热模块100、200中，以饱和磁通密度为1.2特斯拉或更大的磁性体实现屏蔽片120，因此，即使在1.5mm或更小的非常薄的厚度下，也可以稳定地满足所需的电感值，且可以使电磁炉顺利工作。

由此，在根据本发明的一实施例的用于电磁炉的发热模块100、200中，由于屏蔽片120具有很薄的厚度，因此可以减少总重量。

另外，可以与现有相比减少的屏蔽片120的厚度相对应地增加平板型线圈110的厚度，从而能够确保平板型线圈110的设计自由度。也就是说，通过增加构成平板型线圈110的导电构件的线直径来降低电阻，以能够减少电耗。

此外，根据本发明的屏蔽片120具有100×100mm²或更大的面积，从而可以以在一个片材上布置多个平板型线圈110的形式构成发热模块200。

由此，在根据本发明的一实施例的用于电磁炉的发热模块100、200应用于电磁炉1来构成具有大面积的至少一个加热区域H1、H4时，可以使用于构成上述加热区域H1、H4的发热模块100、200和屏蔽片120的总使用数量最小化。

由此，当通过根据本发明的一实施例的用于电磁炉的发热模块100、200实现电磁炉1时，使所用的发热模块100、200的数量最小化，以提高工作生产性，且使用于固定多个发热模块100、200的紧固构件或支撑构件的数量最小化，从而可以增加空间利用率。

然而，应理解，应用于本发明的屏蔽片120的总厚度和总面积不限于此，而可以根据所需的规格(所需电感、使用电力容量等)适当改变。此外，作为由上述屏蔽片120实现的磁性体示例了包括非晶合金和纳米晶合金中的至少一种的薄板带状片，但本发明不限于此，即使饱和磁通密度为1.2特斯拉或更大且具有1.5mm或更小的很薄的厚度，也只要是使电磁炉顺利工作的材料，就不受限制地使用。

另一方面，如图5所示，上述屏蔽片120可以通过进行片状处理来分成多个细碎片的片材，而多个相邻的细碎片可以是绝缘的。

由此，可以改善上述屏蔽片120本身的柔性，从而即使上述屏蔽片120具有100×100mm²或更大的面积，也可以减少由外力引起的破损，且使裂缝的发生最小化，以能够预先防止特性的劣化。

此外，上述屏蔽片120可以具有将多个片层叠成多层的形式。

作为具体的一例，上述屏蔽片120可以为包括非晶合金和纳米晶合金中的至少一种的薄板带状片121a，且上述薄板带状片121a可以通过进行片状处理来分成多个细碎片，各个多个细碎片的片材可以形成为不定型的。其中，上述带状片可以为Fe基非晶带状片。

此外，当上述屏蔽片120被设置为包括非晶合金和纳米晶合金中的至少一种的薄板带状片时，上述屏蔽片120可以具有将通过进行片状处理来分成多个细碎片的带状片121a层叠成多层的形式。作为一例，上述屏蔽片120可以具有上述带状片层叠成3至30层的形式。

然而，上述带状片的层叠数不限于此，而根据产品的规格所需的使用电力容量而可以适当改变。

此时，可在层叠成多层的各个带状片之间布置包括非导电成分的粘合层121b。这种粘合层121b的一部分或全部渗透到相互层叠的各个带状片121a侧，以移动到构成上述带状片121a的多个细碎片之间，从而起到绝缘相邻的多个细碎片的作用。其中，上述粘合层可以为粘接剂，且可以具有粘接剂涂敷于薄膜形式的基材的一面或两面上的形式。

此外，单独的保护膜122可以附接到上述屏蔽片120的至少一面上。作为一例，上述保护膜122可以为如PET、PI、PTFE等的氟树脂基膜，优选地，可以为具有耐热性的氟树脂基膜。然而，上述保护膜122的材料不限于此，而公知的耐热性树脂都可以应用。

另一方面，如图3和图4所示，上述平板型线圈110可以具有构成线圈主体112的导电构件在被加压的状态下沿一个方向缠绕的形式。

也就是说，上述导电构件的垂直于上述屏蔽片120的水平面的方向即高度方向厚度t1可以形成为比平行于上述屏蔽片120的水平面的方向即宽度方向厚度t2相对厚。

由此，在使用导电构件的宽度方向厚度t2与现有厚度相同的导电构件来实现具有相同的匝数的平板型线圈110时，上述平板型线圈110的线圈主体112的总宽度可以与现有总宽度相同，且线圈主体112的高度方向厚度可以增加。

也就是说，当通过一部分厚度向与线圈主体112的宽度方向相同的方向被加压的导电构件构成平板型线圈110时，上述平板型线圈110可以保持线圈主体112的宽度方向尺寸，且上述线圈主体112的高度方向厚度可以增加，使得所用的导电构件的截面积可以增加。

由此，在根据本发明的一实施例的用于电磁炉的发热模块100、200中，保持平板型线圈110的整个宽度与现有平板型线圈的整个宽度相同，还可以使用具有相对大线直径的导电构件，由此可以减少导电构件的电阻。由此，根据本发明的一实施例的用于电磁炉的发热模块100、200可以通过减少电阻来降低电耗，以能够降低消耗电力，从而可以减少用电量。

其中，在上述导电构件中，当沿长度方向扭曲具有预定线直径的多个股线时，由于所使用的股线的总数增加而可以获得相同的效果。

这是因为如上所述构成根据本发明的一实施例的用于电磁炉的发热模块100、200的屏蔽片120由饱和磁通密度为1.2特斯拉或更大的磁性体制成，从而实现为具有很薄的厚度的薄板片，例如，实现为具有1.5mm或更小的厚度的薄板片。

另一方面，在根据本发明的一实施例的用于电磁炉的发热模块100、200中，板状的散热构件(图中未示出)可以布置在上述屏蔽片120的一面上。由此，在上述平板型线圈110产生的热可以通过散热构件排放到外部。

另外，根据本发明的一实施例的用于电磁炉的发热模块100、200还可包括单独的支撑体，该支撑体用于保护上述屏蔽片120或提高与其它部件之间的紧固性。

此外，用于感测温度的温度传感器130可以布置在上述平板型线圈110的中空部侧。

另一方面，如图6和图7所示，上述的根据本发明的一实施例的多个用于电磁炉的发热模块100、200布置在呈箱子状的壳体10内部，以可实现电磁炉1。

此时，上述发热模块100、200可以具有一个平板型线圈110布置在一个屏蔽片120上的形式，或具有多个平板型线圈110布置在一个屏蔽片120上的形式，或具有图1的发热模块100和图2的发热模块200相互组合的形式。

并且，当通过根据本发明的一实施例的用于电磁炉的发热模块100、200实现电磁炉1时，上述电磁炉1可以实现为包括具有预定面积的至少一个加热区域H1、H2、H3、H4。

在此情况下，上述加热区域H2、H3可以通过包括一个平板型线圈110和一个屏蔽片120的发热模块100实现。并且，上述加热区域H1、H4可以通过包括多个平板型线圈110和一个屏蔽片120的发热模块200实现，上述加热区域H1、H4可以通过一个发热模块200实现为具有大面积，或可以通过相邻布置的多个发热模块200实现为具有大面积。

另一方面，上述电磁炉1可以通过加热上述壳体10的上表面，具体而言，通过加热安装于与上述加热区域H1、H2、H3、H4相对应的上表面的感应加热容器(图中未示出)来煮熟装在感应加热容器中的食材。

也就是说，在上述电磁炉1中，当电力供应到布置在上述壳体10内部的发热模块100、200侧时，布置在与上述感应加热容器对应的区域的平板型线圈110产生磁场。由此，可以通过利用在上述平板型线圈110产生的涡电流加热上述感应加热容器。

其中，上述感应加热容器可以由如铝或不锈钢等金属材料制成。如上所述的电磁炉1的工作方式是公知的，因此将不再详细描述。

现在将参考附图来详细地描述本发明的一实施例，然而，可以以许多不同形式来实施本发明，并且不应将其理解为局限于本文阐述的实施例。虽然本领域的技术人员可以通过元素的添加、修改或删除，容易地设计包括本发明的教导的许多其它变化实施例，但这样的实施例会落入本发明的范围内。

Claims

1.一种用于电磁炉的发热模块，其特征在于，包括：

至少一个平板型线圈，用于产生磁场，以加热由金属材料制成的感应加热容器；及

屏蔽片，布置在上述平板型线圈的一面，屏蔽在上述平板型线圈产生的磁场并在所需方向聚焦上述磁场，

其中，上述屏蔽片由具有1.2特斯拉或更高的饱和磁通密度的薄板磁性体制成。

2.根据权利要求1所述的用于电磁炉的发热模块，其特征在于，

上述磁性体为铁基非晶带状片。

3.根据权利要求1所述的用于电磁炉的发热模块，其特征在于，

上述屏蔽片为通过将多个非晶带状片层叠成多层而成的多层片。

4.根据权利要求1所述的用于电磁炉的发热模块，其特征在于，

上述屏蔽片为通过进行片状处理来分成多个细碎片的片材。

5.根据权利要求1所述的用于电磁炉的发热模块，其特征在于，

上述平板型线圈通过耐热性粘合构件附接到上述屏蔽片的一面。

6.根据权利要求1所述的用于电磁炉的发热模块，其特征在于，

上述平板型线圈被设置为多个，且多个上述平板型线圈以间隔开的方式附接到一个屏蔽片的一面上。

7.根据权利要求1所述的用于电磁炉的发热模块，其特征在于，

上述平板型线圈通过将具有预定线直径的导电构件在被加压的状态下沿一个方向缠绕多次来形成。

8.根据权利要求7所述的用于电磁炉的发热模块，其特征在于，上述导电构件的垂直于上述屏蔽片的水平面的方向即高度方向厚度形成为比平行于上述屏蔽片的水平面的方向即宽度方向厚度相对厚。

9.根据权利要求1所述的用于电磁炉的发热模块，其特征在于，

上述屏蔽片的厚度为0.3至1.5mm。

10.根据权利要求1所述的用于电磁炉的发热模块，其特征在于，

耐热性保护膜附接到上述屏蔽片的至少一面上。

11.一种电磁炉，其特征在于，包括权利要求1至10中任一项所述的用于电磁炉的发热模块。