KR20050071475A - 유도 가열 장치 - Google Patents

Abstract

정전 실드체와 인버터 회로의 저전위부 사이를 전기적으로 확실하게 접속하는 유도 가열 장치를 제공한다. 본 발명의 유도 가열 장치는 피가열체(14)를 적치하는 탑 플레이트(11)와 피가열체(14)를 유도 가열하는 유도 가열 코일(12)과, 유도 가열 코일(12)을 구동하는 구동 회로(19)와, 피가열체(14)와 유도 가열 코일(12) 사이에 설치한 고정판(15)과 고정판 커버(18)를 구비하고, 고정판(15)에 설치한 정전 실드체(16)에, 접속 단자(17)와 일체적으로 설치한 접속부(17a)를 도전성 접착제로 전기적으로 접속하는 동시에, 접속 부분을 고정판(15) 및 고정판 커버(18)에 협지하는 구성으로 하였다. 이로써, 접속 부분을 견고하게 또한 안정적으로 유지할 수 있다.

Description

유도 가열 장치{INDUCTION HEATER}

본 발명은 피가열체와 유도 가열 코일 사이에 정전 실드체를 설치한 유도 가열 장치에 관한 것이다.

종래, 이와 같은 유도 가열 장치로서는, 예를 들면, 일본국 특개소61-16491호 공보에 기재되어 있는 것이 있었다. 도 9는 이와 같은 종래의 유도 가열 장치에 있어서의 유도 가열 코일 및 그 주변부의 등의 회로를 나타낸 것이다.

이하, 종래의 유도 가열 장치의 구성에 대하여 도 9를 사용하여 설명한다. 도 9에 있어서, 도면부호 1은 탑 플레이트이며, 탑 플레이트(1)의 하부에는 유도 가열 코일(2)이 설치되고, 상부에는 피가열체(3)가 탑재되어 있다. 또, 도면부호 4는 탑 플레이트(1)의 하면에 도포된 정전 실드체이며, 정전 실드체(4)의 전극(4a)을 통하여 유도 가열 코일(2)을 구동하는 인버터 회로(도시하지 않음)의 저전위부에 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 주변부의 등가 회로로서, 유도 가열 코일(2)로 정전 실드체(4) 사이의 등가 용량 C1, 피가열체(3)와 정전 실드체(4) 사이의 등가 용량 C2, 인체가 피가열체(3)에 접했을 때의 인체의 등가 저항 R1, 정전 실드체(4)의 저항 R2가 도시되어 있다.

이 구성에 있어서, 피가열체(3)가 저투자율로 또한 저저항의 알루미늄이나 동 등으로 이루어지는 냄비일 때, 피가열체(3)가 고투자율로 저항율이 어느 정도 크게 줄열이 발생하기 쉬운 재질인 철냄비인 것인 때에 비해, 유도 가열 코일(2)에 흐르는 주파수가 높게 되어, 유도 가열 코일(2)에 인가되는 피크 전압이 1KV 이상이 된다. 상기와 같이 정전 실드체(4)가 존재하고, 또한 그것이 저전위부에 전기적으로 결합되어 있으면, 피가열체(3)와 정전 실드체(4) 사이의 전위차가 작아지므로, 피가열체(3)에 인체가 닿았을 경우의 누설 전류가 대폭 저감된다. 따라서, 피가열체(3)가 인체에 닿아도 안전이 보장된다.

또, 정전 실드체(4)를 유도 가열 코일(2)을 구동하는 인버터 회로의 저전위부에 전기적으로 접속할 때, 그 접속 경로인 리드선의 일단을 탑 플레이트(1)에 도포한 정전 실드체(4)의 전극(4a)에 납땜하거나 또는, 리드선의 일단이 접속된 스프링 등의 탄성체를 접촉시키는 방법 등에 의해 접속하고, 당해 리드선의 타단을 인버터 회로의 저전위부에 접속하는 방법이 일반적이었다.

그러나, 상기 종래와 같은 구성의 경우에는, 전극(4a)과 리드선과의 접속 강도, 또는 접속의 안정성·신뢰성이 충분하지 않고, 예를 들면, 제조 공정 중 신장력이 발생하여, 조리 중에 피가열체(3)의 열에 의해 납땜의 강도가 저하되거나, 또는 제품의 진동이나 낙하 충격 등, 어떠한 원인으로, 전극(4a)으로부터 리드선이 빗나가 버리거나, 스프링 단자가 산화하거나 정전 실드체와 스프링 단자의 접촉 부분이 진동 등으로 벗겨져 버리거나 하여 접촉 저항이 증가하고, 정전 실드체(4)의 기능이 충분히 기능하지 않는다고 하는 문제가 발생할 우려가 있었다.

본 발명은 상기 종래의 과제를 해결하는 것으로, 정전 실드체와 인버터 회로의 저전위부와의 전기적 접속을 확실하게 하고, 정전 실드체가 그 기능을 항상 충분히 발휘 가능하도록 한 유도 가열 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 있어서의 유도 가열 장치의 주요부의 구성을 나타낸 단면도이다.

도 2(a)는 본 발명의 일실시예에 있어서의 유도 가열 장치의 고정판 커버의 사시도이며, 도 2(b)는 그 유도 가열 장치의 고정판의 사시도이다.

도 3(a)은 본 발명의 일실시예에 있어서의 유도 가열 장치의 접속 단자를 유도 가열 코일에 장착하는 구성을 나타낸 주요부 단면도(정면에서 본 단면도)이며, 도 3(b)은 우측으로부터 본 그 주요부 단면도이다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 있어서의 유도 가열 장치의 접속 단자의 절연 구성을 나타낸 단면도이다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 있어서의 유도 가열 장치의 정전 실드체와 리드선과의 접속을 나타낸 단면도이다.

도 6은 본 발명의 실시예 2의 유도 가열 장치에 있어서의, 탑 플레이트 측에서 본, 접속 단자의 접속부 근방의 주요부 확대 사시도이다.

도 7은 본 발명의 실시예 2의 유도 가열 장치에 있어서의, 유도 가열 코일 측에서 본, 접속 단자의 접속부 근방의 주요부 확대 사시도이다.

도 8은 본 발명의 실시예 2의 유도 가열 장치에 있어서의, 접속 단자의 접속부 근방의 주요부 단면도이다.

도 9는 종래의 유도 가열 장치의 구성을 나타낸 단면도이다.

상기 종래의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 유도 가열 장치는 탑 플레이트와 유도 가열 코일 사이에 전기 절연성을 가지는 고정판을 설치하는 동시에, 고정판에 정전 실드체 및 정전 실드체와 저전위부를 접속하기 위한 접속부를 설치하는 구성으로 하였다. 이로써, 탑 플레이트에 정전 실드체를 설치한 종래의 방법에 비해 제조가 용이해지고, 또한 피가열체의 정전 실드체에의 고온의 영향도 완화된다. 또한 고정판은 탑 플레이트와 같이 외곽을 구성하는 부품이 아니기 때문에, 형상이나 재질에 자유도가 있고, 정전 실드체와 접속부와의 접속을 안정한 구성으로 할 수 있고, 장치의 진동, 장치의 낙하 충격 등의 영향을 거의 받지 않는 신뢰성 높은 접속을 염가로 확보할 수 있다..

본 발명의 한 관점에 의한 가열 유도 장치는 피가열체를 유도 가열하는 유도 가열 코일과, 상기 피가열체와 상기 가열 코일 사이에 설치된 탑 플레이트와, 상기 유도 가열 코일에 고주파 전류를 공급하는 구동 수단과, 상기 탑 플레이트와 상기 유도 가열 코일 사이에 설치되어 저전위부에 접속되는 도전성의 정전 실드체를 구비하며, 상기 탑 플레이트와 상기 유도 가열 코일 사이에 전기 절연성을 가지는 고정판을 설치하는 동시에, 상기 고정판에 상기 정전 실드체와 상기 정전 실드체에 접속되는 접속부를 설치하고, 상기 접속부를 경유하여 상기 정전 실드체와 상기 저전위부를 접속하는 구성으로 하였다.

이 구성에 의해, 먼저 탑 플레이트와 가열 유도 코일 사이에 설치되는 저전위부(예를 들면 입력하는 전원전압, 그 정류 후의 직류전압 또는 그 근방의 전위 등, 가열 코일의 고전위부보다 전위가 낮은 부분)에 접속되는 도전성을 가지는 정전 실드체를 설치함으로써, 가열 코일에 발생하는 고전압부분과 피가열체와의 정전 결합이 작아지게 되며, 가열 코일에 발생하는 고주파 고전압이 가열 코일과 피가열체 사이의 부유용량을 경유하여 사용자의 몸에 인가되어 사용자의 몸에 흐르는 리크 전류를 억제할 수 있다.

또, 탑 플레이트와 가열 코일 사이에 전기 절연성을 가지는 고정판을 설치하는 동시에, 고정판에 정전 실드체 및 정전 실드체와 저전위부를 접속하기 위한 접속부를 형성함으로써, 탑 플레이트의 배면에 정전 실드체 및 접속부를 형성하는 종래의 방법에 비해 제조가 용이해지며, 또 피가열체의 정전 실드체에의 고온의 영향도 완화된다. 또, 고정판은, 탑 플레이트와 같이 외곽을 구성하는 부품이 아니기 때문에, 형상이나 재질에 자유도가 있어, 정전 실드체와 접속부와의 접속을 안정적인 구성으로 할 수 있으며, 장치의 진동, 장치의 낙하 충격 등의 영향을 거의 받지 않는 신뢰성 높은 접속을 확보할 수 있다.

또, 접속부가 탑 플레이트와 분리하고 있으므로, 제품의 조립 작업이 용이하게 된다. 또, 접속부는 리드선의 일단에 커넥터를 접속하고 리드선의 타단을 정전 실드체에 고정 접속하는 방법, 접속 단자를 직접 정전 실드체에 접속하는 방법 등, 상황에 따라 다양한 형태로 할 수 있다.

본 발명의 다른 관점에 의한 상기의 유도 가열 장치에 있어서는, 접속부는 정전 실드체와 고정적으로, 즉, 땜납이나 접착, 압력접촉 등 접속점이 움직이지 않는 상태로 고정되고 전기 접속되는 구성으로 함으로써, 정전 실드체와 접속부의 전기 접속이 강화되고 안정화된다.

본 발명의 다른 관점에 의한 상기의 유도 가열 장치에 있어서는, 접속부는 접속선의 접속 및 분리 가능한 접속 단자와 일체로 형성되고, 상기 접속 단자는 고정판에 고정되어 이루어지는 구성으로 함으로써, 정전 실드체에의 신뢰성 높은 전기 접속과, 정전 실드체에의 접속, 분리를 용이하게 가능하게 한다라는 2가지의 역할을 수행하는 구성이 간소화되거나 또는 공간절약을 실현할 수 있고, 고정판 및 접속 단자의 취급이 용이해진다. 또, 접속 단자 자신이 고정판에 고정되어 있으므로 접속 단자와의 접속, 분리 작업 및 배선의 루팅 또는 배선의 고정 작업을 용이하게 수행할 수 있다.

본 발명의 다른 관점에 의한 상기의 유도 가열 장치에 있어서는, 고정판의 반대측으로부터 정전 실드체를 덮는 전기 절연성을 가지는 고정판 커버를 설치하는 구성으로 하였으므로, 정전 실드체의 노출 부분을 적게 할 수 있고, 정전 실드체가 충전부에 직접 또는 임피던스를 통하여 접속되어 있는 경우에는, 탑 플레이트가 파손된 경우나, 수리 시에 조심성 없게 손대어 감전하는 것을 방지할 수 있거나, 또는 주위에 다른 도전체 부품을 배치한 경우에 그들의 부품과 정전 실드체간의 절연 파괴가 일어나지 않게 된다는 작용이 있다.

본 발명의 다른 관점에 의한 상기의 유도 가열 장치에 있어서는, 고정판 커버는 정전 실드체와 접속부의 일부 또는 전부를 피복하여 고정판에 고착되어 이루어지는 구성으로 하였으므로, 접속부에 있어서의 정전 실드체에 고정 접속된 부분이 고정판과 고정판 커버에 의해 협지되어, 해당 고정접속 또는 정전 실드체의 고정이 더욱 견고하게 보강되어 굴곡이나 진동 등에 의한 파단이나 벗겨짐이 발생하기 어려워진다. 또, 고정판과 고정 커버가 일체로 되므로 취급이 용이하게 된다.

본 발명의 다른 관점에 의한 상기의 유도 가열 장치에 있어서는, 고정판과 고정판 커버 중 적어도 어느 한쪽에 반경화 상태의 절연체를 사용하고, 조립 후 가열 경화하여 일체로 하는 구성으로 함으로써, 접속 부분을 협지하는 고정판과 고정판 커버를 가열하면서 가압함으로써 용이하게 일체화하는 동시에, 정전 실드체 또는 고정 접속부의 보강 효과를 높일 수가 있다.

본 발명의 다른 관점에 의한 상기의 유도 가열 장치에 있어서는, 고정판과 고정판 커버 중 적어도 어느 한쪽에 천연 운모를 사용하고, 조립 후 가열하여 일체로 하는 구성으로 함으로써, 고정 커버와 고정판과의 일체화를 용이하게 행할 수 있고, 고정 커버의 내열성을 높일 수가 있다. 또 두께를 얇게 할 수 있다.

본 발명의 다른 관점에 의한 상기의 유도 가열 장치에 있어서는, 고정판과 고정판 커버 중 적어도 어느 한쪽에 접착제를 함유하는 무기 섬유를 사용하고, 조립 후 가열하여 일체로 하는 구성으로 함으로써, 고정 커버와 고정판과의 일체화를 용이하게 행할 수 있고, 또 내열성을 높게 할 수 있다.

본 발명의 다른 관점에 의한 상기의 유도 가열 장치에 있어서는, 접속부는 정전 실드체의 접속되는 전위를 기준으로서, 유도 가열 코일의 고전위 측의 권선에 대하여 보다도 저전위 측의 권선의 근방이 되도록 설치하는 구성으로 함으로써, 접속부가 노출부를 가지고 있는 경우, 또는 절연체로 피복되어 있어 피복에 손상이 생겼을 경우에, 근방에 위치하는 유도 가열 코일 사이에서 고전위차에 의한 스파크 등의 절연 파괴가 생기기 어려워져, 구동 회로의 오동작 등을 방지하여 신뢰성이 증가한다.

본 발명의 다른 관점에 의한 상기의 유도 가열 장치에 있어서는, 접속 단자의 일부를 절곡하여, 고정판에 접속 단자를 고정하는 구성으로 함으로써, 장소를 차지하지 않고 안정적으로 접속 단자를 장착하는 경우가 생긴다.

본 발명의 다른 관점에 의한 상기의 유도 가열 장치에 있어서는, 도전성 접착제를 이용하고 정전 실드체에 접속 단자를 고정 접속하는 구성으로 함으로써, 접속부와 접속 단자와의 전기적인 접속을 안정적인 것으로 할 수 있다.

본 발명의 다른 관점에 의한 상기의 유도 가열 장치에 있어서는, 유도 가열 코일을 지지하는 유도 가열 코일 베이스에 접속 단자를 고정시키는 구성으로 함으로써, 접속 단자를 안정적으로 장착할 수 있다.

본 발명의 다른 관점에 의한 상기의 유도 가열 장치에 있어서는, 고정판의 적어도 1개소에 외주로부터 절결부(slit portion)를 형성함으로써, 고정판 또는 고정판 커버가 피가열체나 유도 가열 코일로부터 받은 열에 의해 변형되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 다른 관점에 의한 상기의 유도 가열 장치에 있어서는, 고정판 커버가 적어도 1개소에 외주로부터 절결부를 형성함으로써, 고정판 또는 고정판 커버가 피가열체나 유도 가열 코일로부터 받은 열에 의해 변형되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 다른 관점에 의한 상기의 유도 가열 장치에 있어서는, 접속 단자가 권축 부재(crimping member)로 고정판에 고정되고 또한 정전 실드체와 전기적으로 접속된다. 고정판 또는 정전 실드체의 열팽창률과 접속 단자의 열팽창률과는 일반적으로 상이하였다. 장기간의 사용에 의해 고정판 및/또는 정전 실드체이 온도 변화에 의한 팽창 및 수축을 반복한 경우, 기계적 스트레스에 의하여, 정전 실드체와 접속 단자 사이의 접속 부분에 크랙이 발생하거나 그 접속 부분이 도통 불량이 될 우려가 있다. 본 발명의 유도 가열 장치에 의하면 정전 실드체와 접속 단자 사이를 권축 부재(예를 들면 덧테쇠(grommet))로 고정함으로써, 권축 부재가 기계적 스트레스의 완화 역할을 수행하면서 양자 사이의 양호한 도통을 유지하고, 크랙이나 도통 불량의 발생을 방지한다.

이상과 같이, 본 발명에 의하면, 정전 실드체와 인버터 회로의 저전위부와의 전기적 접속의 신뢰성을 높이고 사용자가 피가열체에 닿았을 경우의 누설 전류를 확실하게 억제하는 유도 가열 장치를 실현할 수 있다.

이하 본 발명의 실시를 하기 위한 최선의 형태를 구체적으로 나타낸 실시예에 대하여, 도면과 함께 기재한다.

≪실시예 1≫

먼저, 본 발명의 실시예 1에 관련되는 유도 가열 장치의 개요에 대하여 설명한다. 도 1에 있어서, 도면부호 11은 외곽을 구성하는 본체(도시하지 않음)의 상부에 설치된 탑 플레이트, 도면부호 12는 유도 가열 코일이며 유도 가열 코일 베이스(13)에 탑재되어 있다. 도면부호 14는 유도 가열에 의해 발열하는 냄비 등의 피가열체, 도면부호 15는 운모 등의 무기 절연물로 이루어지는 고정판이며, 도면부호 16은 고정판(15) 상에 도포된 카본 등의 도전성의 도료와 접착제를 혼합한 정전 실드체이며, 피가열체(14)에 유도 가열 코일(12)의 고전압이 유기되지 않도록 하기 위해 유도 가열 코일(12)의 전 영역을 덮는 도전 패턴과 이 도전 패턴의 양단에 설치한 접속부(16a)로 구성되어 있다.

도면부호 17은 황동제의 접속 단자이며, 그 단부에 있는 접속부(17a)는, 정전 실드체(16)의 접속부(16a)에 대향해서 도전성 접착제 등으로 고착 접속되어 있다. 도면부호 18은 정전 실드체(16), 그 접속부(16a) 및 접속 단자(17)의 접속부(17a)를 덮는 운모 등의 무기 절연물로 이루어지는 고정판 커버이다.

또, 도면부호 19는 유도 가열 코일(12)의 하부에 설치한 유도 가열 코일(12)에 고주파 전류를 공급하는 인버터 회로 등의 구동 회로이다. 정전 실드체(16)는 리드선(20)을 통하여 이 구동 회로(19)로부터 입력되는 DC 전원 전위나, 유도 가열 코일의 고전위부보다 낮은 전위 등, 전위가 비교적 낮고 정전 실드체를 접속하여 정전 실드 효과를 일으키는 소정의 전위에 접속되어 있다. 접속은, 직접 접속한, 캐패시터 또는 저항 등, 상황에 따라 적당한 임피던스 소자를 통하여 접속한다. 고정판(15)과 고정판 커버(18)는 유도 가열 코일 베이스(13)의 보스(21)에 나사로 장착되어 있다.

다음에, 고정판(15), 정전 실드체(16), 접속 단자(17) 및 고정판 커버(18)의 구성에 대하여, 도 2를 사용하여 설명한다. 도 2(a)는 고정판 커버(18)의 형상을 나타낸 사시도이며, 도 2(b)는 고정판(15), 정전 실드체(16), 접속 단자(17) 및 고정판 커버(18)의 구성을 나타낸 사시도이다.

도 2(a)에 나타낸 바와 같이, 고정판 커버(18)는 그 중앙부에 탑 플레이트(11) 배면에 맞닿아 있고 그 온도를 검지하는 온도 센서(도시하지 않음)를 배치하기 위한 개구(22)를 가지고 있다. 또, 고정판 커버(18)에는 본체에 장착하기 위한 장착 구멍(23)과 절결부(24)를 설치하고 있다. 또한, 고정판 커버(18)에는 접속 단자의 상면을 덮는 돌출부(25)를 설치하고 있다.

고정판(15)에는 고정판 커버(18)에 대응하여 개구(26)와 장착 구멍(27)을 각각 설치하고, 이 개구(26)와 장착 구멍(27) 사이에 정전 실드체(16)를 설치하고 있다. 이 정전 실드체(16)는 C형의 평면 형상으로 유도 가열 코일(12)의 전역을 가리고 있고 C형의 양단에는 접속부(16a)를 설치하고 있다. 그리고, 접속부(16a)에 있어서 접속 단자(17)의 접속부(17a)와 접속한다. 이 접속부(16a)와 접속부(17a)와의 접속은 도전성의 접착제에 의해 행한다. 또, 이 접속으로 접속 단자(17)는 고정판(15)에 고착되게 된다.

이 때, 전기적인 접속을 양호하게 하고, 또한, 생산성을 향상시키기 위해 정전 실드체(16)와 동일 재료의 카본 등의 도전성 분말과 접착제를 혼합한 것을 사용하면 효과적이다.

또, 고정판(15)에 접속 단자(17)를 부착하는 구성은 상기의 접착제와 기계적인 접합을 사용해도 된다. 예를 들면, 도 2(b)에 나타낸 바와 같이 고정판(15)에 접속 단자(17)의 폭에 상당하는 유지부(28)를 설치하고, 접속 단자(17)에 유지부(28)에 대응하여 멈춤쇠(pawl portion)(29)를 설치하고, 고정판(15)에 접속 단자(17)를 접착하는 동시에 멈춤쇠(29)를 절곡하여 유지부(28)를 끌어들이는 구성으로 고정하여도 된다.

또, 본 실시예에서는 요부(recess portions)(30)를 설치하고 접속 단자(17)에는 유도 가열 코일 베이스(13)에 고정할 수 있도록 되어 있다. 또한, 도면부호 31은 고정판(1)에 설치된 절곡부이며, 양 접속 단자(17)의 사이에 설치되어 있다.

고정판(15)에 접속 단자(17)를 장착한 후, 고정판(15)의 장착 구멍(27)과 고정판 커버(18)의 장착 구멍(23)이 일치하도록 중첩시키고, 가열함으로써 고정판(15)와 고정판 커버(18)를 고착하여 일체로 한다. 일체화는 정전 실드체(16)에 포함되는 접착 성분과 고정판(15)과 고정판 커버(18)와의 적어도 어느 하나의 일부에 도포한 접착제를 가압 가열함으로써 얻어진다.

이 때, 고정판 커버(18)의 돌출부(25)가 접속 단자(17)의 접속부(17a)를 덮으면서 고정판(15)과 접합하므로, 접속 단자(17)와 정전 실드체(16)의 접속부(16a)와의 접합 강도와 절연성을 향상시킬 수 있다.

또, 본 실시예의 경우, 유도 가열 코일(12)의 내측을 고전위 측으로 하여, 외측을 저전위 측으로 하고 있으므로, 유도 가열 코일(12)의 고전위 측 코일부와 접속 단자(17)간의 거리를 크게 하여 스파크 등의 절연 파괴를 일으키기 어렵게 하여, 구동 회로(19)의 오동작 등이 생기는 것을 방지하여 신뢰성을 더욱 높일 수가 있다.

또, 고정판(15)에 고정판 커버(18)를 장착할 때의 접착 방법으로서, 고정판(15)와 고정판 커버(18)에 실리콘계의 접착제가 잔존하는 천연 운모를 사용하고, 천연 운모에 잔존하는 접착제가 반응 경화하는 것에 의해 고정판(15)과 고정판 커버(18)를 일체화하는 방법도 있다.

이 때, 정전 실드체(16)의 접속부(16a)와 접속 단자(17)의 접속부(17a)를 접속하는 접착제로서 천연 운모의 접합에 사용한 것과 동일 계통의 접착제를 사용하면 동일 계통이기 때문에 친숙함이 양호하게 되어, 접속부(16a)와 접속부(17a)와의 접합만이 아니라 고정판(15)과 접속 단자(17)와의 접합도 더욱 강고한 것으로 된다.

그리고, 상기 설명에서는 고정판(15)과 고정판 커버(18)에 천연 운모를 사용한 경우에 대하여 설명했지만, 이에 한정되지 않고 고정판(15) 또는 고정판 커버(18)의 어느 한쪽에 천연 운모를 사용해도, 양쪽에 사용한 경우에 비해 고착력은 저하되지만 실용적인 면에서는 문제가 되지 않는 것을 할 수 있다. 이와 같이 고정판(15)과 고정판 카버(18) 중 적어도 어느 하나에 천연 운모를 사용하는 방법에서는 접착제를 도포하는 공정을 생략하는 실용적 효과를 거둔다

그리고, 상기 이외에 고정판(15)과 고정판 카버(18) 중 어느 한쪽에 반경화 상태의 절연물을 사용하고, 중합시킨 후, 가열 경화함으로써 일체화 할 수 있다. 이와 같은 절연물로서는 규산염 등으로 이루어지는 무기 섬유 또는 무기 분만, 또는 폴리아미드이미드 등으로 이루어지는 내열 섬유에 유리계 도는 실리콘계의 접착제를 주입하고 반경화시킨 필름이나 판 상태의 것이 있다.

또, 냄비 등의 피가열물(14)와 유도 가열 코일(12)로부터 받는 열에 의해 고정판(15)과 고정판 코일(18)이 열팽창하여 변형하기는 하지만, 고정판 카버(18)에 설치한 절결부(24), 고정판(15)에 설치한 절결부(31)에 열팽창을 흡수하기 위한 변형을 억제할 수 있다.

그리고, 이 절결부(24)를 양 접속 단자(17) 사이에 설치한 것에서, 정전 실드체(16)를 C형으로 유지할 수 있다. 또, 도 2에 있어서 절결부는 고정판(15)과 고정판 카버(18)의 양쪽에 있는 경우를 도시하고 있지만 어느 한쪽에 있는 것으로 해도 된다.

또, 도 2에서는 절결부를 한 개소에 설치한 경우를 나타내고 있지만 이에 한정되지 않고 복수 부분에 설치해도 양호한 것은 물론이다. 다만 이 경우, 절결부를 외주와 개구에 걸쳐서 설치하면 고정판(15) 또는 고정판 카버(18)가 절결부에 의해 복수개로 분단되는 형태로 되는 것으로 양호하지 않다. 실제 변형은 외주부 쪽이 크게 되기 때문에 절결부는 외주 근처에 설치하는 것이 좋고, 실용적으로는 외부와 개구와의 중간까지로 하면 충분하다.

여기서, 정전 실드체(16)를 C형으로 하고, 그 양단의 근방에 접속 단자(17)를 설치함으로써, 접속 단자(17) 사이의 저항을 측정하는 것에서, 단선과 정전 실드체(16)의 적정한 저항치가 얻어지는 정상 제품인지 아닌지 등의 전기적인 특성의 양호함이나 불량성에 대해 용이하게 판정할 수 있다.

또, 도 3a, 도 3b는 접속 단자(17)를 유도 가열 코일 베이스(13)에 장착하는 구성을 나타낸 각방향으로 이루어지는 요부 단면도이며, 유도 가열 코일 베이스(13)에 설치한 리브(32)를 접속 단자(17)의 요부(30)에 결합함으로써 장착하고 있다. 이 접속 단자(17)를 리브(32)에 결합함으로써, 접속 단자(17)와 리드선(20)과의 접속에 퍼스톤 단자(faston terminal)를 사용한 때, 퍼스톤 단자의 삽입/분리 시에 접속 단자(17)와 접속부(16a) 사이에 걸리는 힘을 리브(32)가 받으므로 접속 단자(17)와 접속부(16a)와의 접합이 빗나가는 일이 없고, 전기적인 접속의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

그리고, 정전 실드체(16)와 리드선(20)과의 접속은 도 5에 나타낸 바와 같이, 접속부(16a)와 리드선(20)을 도전성 접착제로 직접 접속하고, 고정판(15)과 고정판 커버(18)에서 이 접속 부분을 협지하도록 해도, 먼저 말한 접속 단자를 사용한 경우와 대략 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.

그리고, 도 4와 같이 접속 단자(17)의 뒤에 하 고정판 커버(33)를 접착하면 접속부(17a)의 멈춤쇠(29)의 충전부가 노출될 수 있고, 접속 단자(17)의 절연성을 향상시킬수 있다.

그리고, 본 실시예에 있어서 정전 실드체(16)를 C형으로 하여, 그 양단의 근방에 접속 단자(17)를 설치하고 있지만, 그 접속 단자(17)의 수는 1개에서도 복수개에서도 되고, 요점은, 고정판(15)의 정전 실드체(16)와 구동 회로(19)를 접속 단자(17)를 통하여 전기적으로 접합할 수 있으면 된다.

그리고, 정전 실드체(16)는, 카본을 주성분으로 하는 재료로 하였지만, 산화 주석 등 다른 도전성이 있는 재료를 사용해도 된다.

이상과 같이, 본 실시예에 따르면, 탑 플레이트(11)와 유도 가열 코일(11)과 사이에 전기 절연성을 가지는 고정판(15)을 설치하는 동시에, 고정판(15)에 정전 실드체(16)와 정전 실드체(16)(접속부(16a)를 포함함)와 구동 회로(19)의 저전위부로부터의 접속선(캐패시터를 통하여 접속하는 경우에는 캐패시터로부터의 접속선)을 접속하기 위한 접속부(17a)를 설치하는 구성이므로, 탑 플레이트(11)의 배면에 정전 실드체 및 접속부를 형성하는 종래의 방법으로 비하여 제조가 용이해지고, 또 피가열체(14)의 정전 실드체(16)에의 고온의 영향도 완화된다. 또, 양자를 고정적으로 전기 접속하는 작업도 용이해진다. 또, 접속부(17a)가 탑 플레이트(11)와 일체로 되지 않으므로, 제품 본체의 조립 작업도 용이해진다.

또, 접속부(17a)는 접속선의 접속, 분리를 행하는 접속 단자(17)와 일체로 한(전기 접속된) 것에서, 정전 실드체(16)와 구동 회로(19)의 저 전위부와의 접속, 분리 작업을 접속 단자(17)를 통해서 용이하고 확실하게 수행할 수 있다.

또, 본 실시예에서 있어서는, 접속부로서, 접속 단자(17)에 접속부(17a)를 일체로 설치하고, 정전 실드체(16)에 접착제에 의해 고정적으로 접속되는 구성으로 하였지만, 다른 예로서, 도 5에 도시한 바와 같이 접속부(17a)를, 리드선(20)의 일단으로서 정전 실드체(16)(접속부(16a)와 일체로 되어 있음)에 접촉시켜 기계적으로 압축접촉 유지 고정해서 전기적 접속하고, 해당 리드선의 타단에 접속 단자(도시되지 않음)를 장착한 것으로 구성하여도 마찬가지의 효과를 거둘 수 있다. 이 경우에도 도전성 접착제를 접촉부에 개재시켜 접속의 신뢰성이 더욱 높아진다.

또, 접속 단자(17)는 고정판(15)에 고정되어 이루어지는 구성으로 함으로써, 정정 실드체(16)에의 접속 단자(17)의 안정한 접속과, 접속 단자(17)와 구동 회로(19)와의 접속, 분리를 용이하게 할 수 있다는 2가지의 역할을 수행하는 구성이 간소화되거나 공간절약으로 실현될 수 있고, 고정판(15) 및 접속 단자(17)의 취급이 용이해진다. 또, 접속 단자(17) 자신이 고정판(15)에 고정되어 있으므로 구동 수단(20)과의 접속, 분리 작업 및 배선의 루팅 또는 배선의 고정 작업을 쉽게 할 수 있는 것이다.

또, 고정판(15)의 반대측(이 경우 위쪽)으로부터 정전 실드체(16)를 덮는 전기 절연성을 가지는 고정판 커버(18)를 설치하는 구성으로 하였으므로, 정전 실드체(16)의 노출 부분을 적게 할 수 있고, 정전 실드체(16)가 구동 회로(19)의 충전부에 직접 또는 임피던스를 통하여 접속되어 있는 경우에는, 탑 플레이트(11)가 파손된 경우나, 수리 시에 조심성 없게 손대어 감전하는 것을 방지할 수 있거나, 또는 주위에 다른 도전체 부품을 배치한 경우에 그들의 부품과 정전 실드체간의 절연 파괴를 방지할 수 있다.

또, 적어도 정전 실드체(16)와 접속 단자(17)의 일부(접속부(17a))를 고정 접속하는 고정 접속부 및 그 근방의 정전 실드체를 덮어 고정판에 고착되어 이루어지는 구성으로 하였으므로, 접속 단자(17)의 정전 실드체에 고정 접속된 부분(접속부(17a))이 고정판(15)과 고정판 커버(18)에 의해 협지되어, 해당 고정 접속 또는 정전 실드체(16)의 고정이 더욱 견고하게 보강되어 굴곡이나 진동 등에 의한 파단이나 벗겨짐이 일어나지 않게 된다. 또, 고정판(15)과 고정판 커버(18)가 일체로 되므로 취급이 용이하게 된다.

또, 고정판(15)과 고정판 커버(18)의 적어도 어느 한쪽에 반경화 상태의 절연체를 사용하고, 조립 후 가열 경화하여 일체로 하는 구성으로 함으로써, 접속 부분을 협지하는 고정판(15)과 고정판 커버(18)를 가열하면서 가압함으로써 용이하게 일체화하는 동시에 정전 실드체(16) 또는 접속부(17a)의 보강 효과를 높일 수가 있다.

또, 고정판(15)과 고정판 커버(18)의 적어도 어느 한쪽에 천연 운모를 사용하고, 조립 후 가열하여 일체로 하는 구성으로 함으로써, 고정판 커버(18)와 고정판(15)과의 일체화를 용이하게 행할 수 있고, 이들의 내열성을 높일 수 있다. 또 두께를 얇게 할 수 있다.

또, 고정판(15)과 고정판 커버(18)의 적어도 어느 한쪽에 접착제를 함유하는 무기 섬유를 사용하고, 조립 후 가열하여 일체로 하는 구성으로 함으로써, 고정판 커버(18)와 고정판(15)과의 일체화를 용이하게 행할 수 있고, 또 내열성을 높게 할 수 있다.

또, 접속부(17a) 또는 접속 단자(17)는 정전 실드체(16)의 접속되는 전위를 기준으로서, 유도 가열 코일(12)의 고전위 측의 권선에 대하여 보다도 저전위 측의 권선의 근처가 되도록 설치하는 구성으로 함으로써, 접속부(17a) 또는 접속 단자(17)가 노출부를 가지고 있는 경우, 또는 절연체로 피복되어 있어 피복에 손상이 생겼을 경우에, 근방에 위치하는 유도 가열 코일(12) 사이에서 고전위차에 의한 스파크 등의 절연 파괴가 생기기 어려워져, 구동 회로(19)의 오동작 등을 방지해 신뢰성이 증가한다.

또, 접속 단자(17)의 일부를 절곡하여, 고정판(15)에 접속 단자(17)를 고정하는 구성으로 함으로써, 장소를 가리지 않고 안정하게 접속 단자(17)를 장착시킬 수 있다.

또, 도전성 접착제를 사용하여 정전 실드체(16)에 접속 단자(17)를 고정 접속하는 구성으로 함으로써, 정전 실드체(16)의 접속부(16a)와 접속 단자(17)의 접속부(17a)와의 전기적인 접속을 안정한 것으로 할 수 있다.

또, 유도 가열 코일(12)을 지지하는 유도 가열 코일 베이스(13)에 접속 단자(17)를 유지시키는 구성으로 함으로써, 접속 단자(17)를 안정하게 장착할 수 있다.

또, 고정판(15)의 적어도 1개소에 외주로부터 절결부를 설치함으로써, 고정판(15) 또는 고정판 카버(18)가 피가열체(14)와 유도 가열 코일(12)로부터 받는 열로 변형하는 것을 방지할 수 있다.

또, 고정판 카버(18)의 적어도 1개소에 외주로부터 절결부(24)를 설치함으로써, 고정판(15) 또는 고정판(18)이 피가열체(14)와 유도 가열 코일(12)로부터 받은 열로 변형하는 것을 방지할 수 있다.

≪실시예 2≫

도 6 ~ 도 8을 사용하여, 본 발명의 실시예 2에 관련되는 유도 가열 장치를 설명한다. 실시예 2의 유도 가열 장치에 있어서, 접속 단자(17)를 고정판(15) 및 정전 실드체(16)에 고정하는 방법이, 실시예 1과 다르다. 그 이외의 점에 있어서, 실시예 2의 유도 가열 장치는 실시예 1과 대략 동일하다. 실시예 2의 유도 가열 장치에 있어서 접속 단자(17)를 고정판(15) 및 정전 실드체(16)에 고정시키는 방법을 설명한다. 실시예 2의 유도 가열 장치에 있어서, 도 6은 탑 플레이트(11) 측에서 본, 접속 단자(17)의 접속부의 근방의 주요부 확대도이다. 도 7은 유도 가열 코일(12) 측에서 본, 접속 단자(17)의 접속부 근방의 주요부 확대 사시도이다. 도 8은 접속 단자(17) 근방의 주요부 단면도이다.

고정판(15)에 2개의 그 절삭부(cut portions)(41)가 설치되어 있는 것에서, 그 절삭부(41)의 사이에 유지부(28)가 형성되어 있다. 덧테쇠(40)(고정부재)가 접속 단자(17), 고정판(15) 및 정전 실드체(16)를 협지하여 일체적으로 고정하고, 또한 접속 단자(17)와 정전 실드체(16)와의 전기적 도통을 유지한다. 접속 단자(17)는 멈춤쇠(29), 날개부(17b 및 17c)를 가진다. 멈춤쇠(29)는 구부러져 있어 유지부(28)를 끌어들인다. 날개부(17b)는 접속 단자(17)를 내측으로 구부리는 힘이 가해지는 경우 접속 단자(17) 및 유지부(28)가 구부러지지 않게, 절삭부(41)의 양측으로 지지한다. 날개부(17c)는 접속 단자(17)를 외측으로 구부리는 힘이 가해지는 경우에, 접속 단자(17) 및 유지부(28)가 구부러지기 어렵게 되도록 지지한다. 날개부(17c)는 정전 실드체(16)와 넓은 면적으로 접촉하여, 접속 단자(17)와 정전 실드체(16)와의 사이의 확실한 전기적 도통을 확보한다.

고정판(15) 또는 정전 실드체(16)의 열팽창률과, 접속 단자(17)의 열팽창률 과는 일반적으로 상이하다. 장기간의 사용으로 고정판(15) 및/또는 정전 실드체(16)가 온도 변화에 의한 팽창 및 수축을 반복한 경우, 기계적 스트레스에 의하여, 정전 실드체(16)와 접속 단자(17) 사이의 접속 부분에 크랙이 생기거나, 그 접속 부분이 도통 불량이 될 우려가 있다. 실시예 2에 있어서는, 고정판(15) 및 정전 실드체(16)와 접속 단자(17)와의 사이를 덧테쇠(40)로 고정한다. 덧테쇠(40)는 고정판(15)의 두께 방향으로 고정판(15)과 접속 단자(17)를 견고하게 고정하지만, 고정판(15)의 표면에 평행한 방향으로는 고정판(15) 및 정전 실드체(16)와 접속 단자(17) 사이의 약간의 슬라이딩(sliding)을 허용한다. 덧테쇠(40)는 온도 변화에 의한 기계적 스트레스의 완화 역할을 수행하면서, 크랙이나 도통 불량의 발생을 방지한다. 이 구성에 의하여, 정전 실드체(16)와 접속 단자(17) 사이의 양호한 도통이 장기적으로 확보된다.

만일 덧테쇠(40)의 주변의 정전 실드체(16)에 크랙이 생긴 경우에도, 덧테쇠(4O)가 크랙을 억제하며, 덧테쇠(40) 및 날개부(17c)가, 접속 단자(17)와 정전 실드체(16) 사이의 도통을 확보하여, 유도 가열 장치의 동작상의 문제는 생기지 않는다.

접속 단자(17)의 배면에 하 고정판 커버(33)를 접착하면 덧테쇠(40) 및 접속부(17a)의 멈춤쇠(29)의 충전부가 노출되지 않을 수 있어, 접속 단자(17)의 절연성을 향상시킬 수 있다.

덧테쇠 이외의 부재를 사용하여, 고정판(15)과 접속 단자(17)를 고정해도 된다.

실시예 2에 있어서, 유지부(28)가 고정판(15)로부터 돌출하고 있지 않으므로, 고정판 커버(18)는 돌출부(25)를 가지고 있지 않다.

실시예 1과 마찬가지로, 접속 단자(17)는 유도 가열 코일 베이스(13)에 유지되어 있다.

이상과 같이, 본 발명에 의하면, 정전 실드체와 인버터 회로의 저전위부와의 전기적 접속의 신뢰성을 높이고 사용자가 피가열체에 닿았을 경우 누설 전류를 확실하게 억제하는 유도 가열 장치를 실현할 수 있다.

본 발명의 유도 가열 장치는 가열 조리 장치 등으로서 유용하다.

Claims (15)

1. 피가열체를 유도 가열하는 유도 가열 코일과, 상기 피가열체와 상기 가열 코일 사이에 설치된 탑 플레이트와, 상기 유도 가열 코일에 고주파 전류를 공급하는 구동 수단과, 상기 탑 플레이트와 상기 유도 가열 코일 사이에 설치되어 저전위부에 접속되는 도전성의 정전 실드체를 구비하며,

   상기 탑 플레이트와 상기 유도 가열 코일 사이에 전기 절연성을 가지는 고정판을 설치하는 동시에, 상기 고정판에 상기 정전 실드체와 상기 정전 실드체에 접속되는 접속부를 설치하고, 상기 접속부를 경유하여 상기 정전 실드체와 상기 저전위부를 접속하는 구성으로 하는 것을 특징으로 하는 유도 가열 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 접속부는 정전 실드체와 고정적으로 접속되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 유도 가열 장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 접속부는 접속선의 접속 및 분리 가능한 접속 단자와 일체로 형성되고, 상기 접속 단자는 고정판에 고정되어 이루어지는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 유도 가열 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 고정판의 반대측으로부터 정전 실드체를 덮는 전기 절연성을 가지는 고정판 커버를 설치하는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 유도 가열 장치.
5. 제4항에 있어서,

   상기 고정판 커버는 정전 실드체와 접속부의 일부 또는 전부를 피복하여 고정판에 고착되어 이루어지는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 유도 가열 장치.
6. 제4항에 있어서,

   상기 고정판과 상기 고정판 커버 중 적어도 어느 한쪽에 반경화 상태의 절연체를 사용하고, 조립 후 가열 경화하여 일체로 하는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 유도 가열 장치.
7. 제6항에 있어서,

   상기 고정판과 상기 고정판 커버 중 적어도 어느 한쪽에 접착제를 함유하는 천연 운모를 사용하고, 조립 후 가열하여 일체로 하는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 유도 가열 장치.
8. 제6항에 있어서,

   상기 고정판과 상기 고정판 커버 중 적어도 어느 한쪽에 접착제를 함유하는 무기 섬유를 사용하고, 조립 후 가열하여 일체로 하는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 유도 가열 장치.
9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 접속부는 정전 실드체의 접속되는 전위를 기준으로서, 유도 가열 코일의 고전위 측의 권선에 대하여 보다도 저전위 측의 권선의 근처에 이루어지도록 설치하는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 유도 가열 장치.
10. 제3항에 있어서,

    상기 접속 단자의 일부를 절곡하여, 고정판에 접속 단자를 고정하는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 유도 가열 장치.
11. 제3항에 있어서,

    도전성 접착제를 이용하여 정전 실드체에 접속 단자를 고정 접속하는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 유도 가열 장치.
12. 제3항에 있어서,

    가열 코일을 지지하는 유도 가열 코일 베이스에 접속 단자를 고정시키는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 유도 가열 장치.
13. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 고정판의 적어도 1개소에 외주로부터 절결부를 설치한 것을 특징으로 하는 유도 가열 장치.
14. 제4항에 있어서,

    상기 고정판 커버의 적어도 1개소에 외주로부터 절결부를 설치한 것을 특징으로 하는 유도 가열 장치.
15. 제3항에 있어서,

    상기 접속 단자가 권축 부재로 고정판에 고정되고 또한 상기 정전 실드체와 전기적으로 접속되어 이루어지는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 유도 가열 장치.