TWI611729B - 薄型化電磁加熱元件及電磁爐 - Google Patents

Abstract

一種薄型化電磁加熱元件及電磁爐，該電磁加熱元件包含至少一個層單元，該至少一個層單元包括一個基體層，及至少一個佈線層，該佈線層平貼被覆於該基體層，並包括一個呈盤繞狀的線圈繞組，當該線圈繞組被通入該高頻電流時，會產生該高頻磁場，該高頻磁場可穿過該導磁體，而使該導磁體感應產生渦電流而升溫。本發明透過將該線圈繞組設計於佈線層，並使該佈線層平貼被覆於該基體層，能大幅減少該線圈繞組所佔用的體積。

Description

薄型化電磁加熱元件及電磁爐

本發明是有關於一種加熱裝置，特別是指一種薄型化電磁加熱元件及電磁爐。

參閱圖1，現有的電磁爐可用於加熱一個鐵鍋81，並包含一個承台82、一個線盤83，及一個線圈繞組84，該承台82與該線盤83彼此上下間隔，該線圈繞組84位於該承台82與該線盤83之間，並為一條由中心往外旋繞成盤繞狀的銅線，在加熱過程中，會透過橋式整流器（bridge rectifier）將交流電轉換成直流電，並透過功率晶體(Power MOSFET)將直流電轉換成高頻電流通過該線圈繞組84，而產生通過該鐵鍋81的磁場，由於該高頻電流會快速且有規律地改變電流方向，使得該線圈繞組84產生的磁場不斷地改變方向，而使該鐵鍋81的鍋底產生渦電流，以加熱該鐵鍋81。

由於現有的電磁爐的線圈繞組84是由銅線83盤繞而成，使得該承台82與該線盤83之間必須保留一定的間距以容納該線圈繞組84，進而造成該電磁爐的厚度較大，無法達到現在電器產品講求輕薄的趨勢，因此現有的電磁爐仍有待改善。

因此，本發明之目的，即在提供一種能改善先前技術之至少一缺點的薄型化電磁加熱元件。

於是，本發明薄型化電磁加熱元件，適用於通入一個高頻電流來產生一個高頻磁場，以加熱一個導磁體，該電磁加熱元件包含至少一個層單元。該至少一個層單元包括一個基體層，及至少一個佈線層，該至少一個佈線層平貼被覆於該基體層，並包括一個呈盤繞狀的線圈繞組，當該線圈繞組被通入該高頻電流時，會產生該高頻磁場，該高頻磁場可穿過該導磁體，而使該導磁體感應產生渦電流而升溫。

因此，本發明之另一目的，即在提供一種能改善先前技術之至少一缺點的電磁爐。

於是，本發明電磁爐，包含一個安裝座，及一個所述的薄型化電磁加熱元件，該薄型化電磁加熱元件安裝於該安裝座。

本發明之功效在於：透過將該線圈繞組設計於佈線層，並使該佈線層平貼被覆於該基體層，能大幅減少該線圈繞組所佔用的體積。

在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖2與圖3，本發明電磁爐的一個第一實施例，適用於加熱一個由鐵、鈷、鎳的合金或不鏽鋼等導磁材料製成的導磁體900，該導磁體900實施上可為鐵鍋。該電磁爐包含一個安裝座1，及一個安裝於該安裝座1的薄型化電磁加熱元件2。

在本實施例中該薄型化電磁加熱元件2為一個雙層板的電路板，並包括一個層單元3。該層單元3具有一個基體層4、兩個佈線層5、5’、一個內導接體6，及一個外導接體7。

該基體層4且呈板片狀，並具有上下間隔的一個頂層面41與一個底層面42、一個位於該中心部位的中心區域43、一個與該中心部彼此內外間隔的外圍區域44，及一個介於該中心區域43與該外圍區域44之間的佈線區域45。該中心區域43具有一個由該頂層面41貫穿至該底層面42的內過孔431。該外圍區域44具有一個由該頂層面41貫穿至該底層面42的外過孔441。

該等佈線層5、5’為銅膜導線，並透過印刷電路板製程分別被覆固定於該基體層4，該佈線層5被覆固定於該頂層面41，該佈線層5’被覆固定於該底層面42。該佈線層5與該佈線層5’的結構大致相同，因此以下僅說明該佈線層5的結構，該佈線層5具有一個位於該中心區域43的內接線52、一個位於該外周區域的外接線53，及一個位於該佈線區域45且從該內接線52向外盤繞延伸至該外接線53的線圈繞組51。

參閱圖4與圖5，圖4表示該佈線層5是以一個旋繞方向C盤繞於該頂層面41；圖5省略該佈線層5，並用虛線表示該佈線層5’的線圈繞組亦沿著該旋繞方向C盤繞於該底層面42。

該內導接體6為導電金屬材料，且沉積形成於該內過孔431的孔壁，並連接該佈線層5的內接線52與該佈線層5’的內接線。該外導接體7為導電金屬材料，且沉積形成於該外過孔441的孔壁，並連接該佈線層5的外接線53與該佈線層5’的外接線53，而使該佈線層5與該佈線層5’的線圈繞組51彼此並聯

參閱圖2與圖5，本發明電磁爐使用時，會將該導磁體900放置於該電磁爐上，接著啟動該電磁爐，此時，該電磁爐會透過該內導接體6與該外導接體7於該等線圈繞組51通入高頻電流，而使該等線圈繞組51產生高頻磁場，該高頻磁場穿過該導磁體900時，會使該導磁體900感應產生渦電流而升溫。

由於該基體層4的該頂層面41與該底層面42的距離相當接近，使得該等佈線層5、5’的線圈繞組51所產生的高頻磁場皆能穿過該導磁體900，再加上該等線圈繞組51之盤繞方向的設計，使得該等線圈繞組51所產生的高頻磁場為同向，而使通入該等導磁體900的高頻電場加倍，以提高加熱效率。

且由於本發明的該等佈線層5、5’是透過印刷電路板製程分別被覆固定於該基體層4的上下兩側，所以該等佈線層5、5’是完全平貼於該基體層4，而能達到薄型化不佔用空間，藉此能適當設計電磁爐厚度，以符合現今對電器產品輕薄的要求。此外，印刷電路板製程的整個製造過程皆可採用自動化製程，可節省人力成本並有助於大量生產，同時大幅提高該線圈繞組51的品質。當然實施上，該薄型化電磁加熱元件2亦可為一個單層板的電路板，亦即該層單元3亦可僅具有該佈線層5或僅具有該佈線層5’即可，不以本實例為限。

綜上所述，本發明電磁爐，透過將該線圈繞組51設計於佈線層5，並使該佈線層5平貼被覆於該基體層4，能大幅減少該線圈繞組51所佔用的體積，藉此能達到現在電器產品講求輕薄的趨勢，故確實能達成本發明之目的。

參閱圖6與圖7，在本發明的第二實施例，與該第一實施例不同之處在於，該電磁加熱元件為一個四層板的電路板，而包括兩個上下間隔的層單元3，該等層單元之間填有複合材料901。該等層單元3的內過孔431彼此上下對齊連通，該等外過孔441彼此上下對齊連通，且該等層單元3的內導接體6彼此上下相連，該等層單元3的外導接體7彼此上下相連，如此一來，能使該等層單元3的線圈繞組51彼此並聯。

該電磁加熱模組可如同上述實施例作為電磁爐的加熱元件來加熱該導磁體，使用時，可透過該等層單元3的內導接體6與外導接體7，於該等層單元3通入高頻電流，而使該等層單元3的該等線圈繞組51同時產生同向的高頻磁場對該導磁體加熱。當然實施上，該等層單元3的數量亦可為三或四以上，不以本實施例為限。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

1‧‧‧安裝座

2‧‧‧電磁加熱元件

3‧‧‧層單元

4‧‧‧基體層

41‧‧‧頂層面

42‧‧‧底層面

43‧‧‧中心區域

431‧‧‧內過孔

44‧‧‧外圍區域

441‧‧‧外過孔

45‧‧‧佈線區域

5‧‧‧佈線層

5’‧‧‧佈線層

51‧‧‧線圈繞組

52‧‧‧內接線

53‧‧‧外接線

6‧‧‧內導接體

7‧‧‧外導接體

900‧‧‧導磁體

901‧‧‧複合材料

C‧‧‧旋繞方向

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是一個剖視側視圖，說明現有的電磁爐； 圖2是一個剖視側視示意圖，說明本發明電磁爐的第一實施例對一個導磁體加熱； 圖3是一個立體圖，說明該第一實施例的一個實施例； 圖4是一個俯視圖，說明該第一實施例的一個佈線層形成於一個基體層的頂面； 圖5是一個俯視示意圖，說明該第一實施例的另一個佈線層形成於該基體層的底面； 圖6是一個立體圖，說明本發明電磁爐的第二實施例的一個電磁加熱元件包括兩個層單元；及 圖7是一個剖視側視圖，說明該第二實施例。

1‧‧‧安裝座

2‧‧‧電磁加熱元件

3‧‧‧層單元

4‧‧‧基體層

41‧‧‧頂層面

42‧‧‧底層面

43‧‧‧中心區域

431‧‧‧內過孔

44‧‧‧外圍區域

441‧‧‧外過孔

45‧‧‧佈線區域

5‧‧‧佈線層

5’‧‧‧佈線層

6‧‧‧內導接體

7‧‧‧外導接體

900‧‧‧導磁體

Claims (8)

1. 一種薄型化電磁加熱元件，適用於通入一個高頻電流來產生一個高頻磁場，以加熱一個導磁體，包含：至少一個層單元，包括一個基體層，及至少一個佈線層，該至少一個佈線層平貼被覆於該基體層，並包括一個呈盤繞狀的線圈繞組，當該線圈繞組被通入該高頻電流時，會產生該高頻磁場，該高頻磁場可穿過該導磁體，而使該導磁體感應產生渦電流而升溫；其中，該基體層包括彼此上下間隔的一個頂層面與一個底層面，該至少一個層單元包括兩個佈線層，該等佈線層之其中一個被覆於該頂層面，該等佈線層之其中另一個被覆於該底層面。
2. 如請求項1所述的薄型化電磁加熱元件，其中，該等佈線層透過印刷電路板製程被覆固定於該基體層。
3. 如請求項1所述的薄型化電磁加熱元件，其中，該等佈線層的線圈繞組彼此並聯。
4. 如請求項3所述的薄型化電磁加熱元件，其中，該等佈線層之其中一個的線圈繞組以一個旋繞方向盤繞於該頂層面；該等佈線層之其中另一個的線圈繞組沿著該旋繞方向盤繞於該底層面。
5. 如請求項3所述的薄型化電磁加熱元件，其中，該基體層還包括一個位於該中心部位的中心區域、一個與該中心區域彼此內外間隔的外圍區域，及一個介於該中心區域與該外圍區域之間的佈線區域，該佈線層具有一個位於該中心 區域的內接線、一個位於該外周區域的外接線，及一個位於該佈線區域且從該內接線向外盤繞延伸至該外接線的線圈繞組，該中心區域具有一個由該頂層面貫穿至該底層面的內過孔，該外圍區域具有一個由該頂層面貫穿至該底層面的外過孔，該層單元還包括一個經由該內過孔連接該等佈線層之內接線的內導接體，及一個經由該外過孔連接該等佈線層之外接線的外導接體。
6. 如請求項1至5中任一項所述的薄型化電磁加熱元件，包含數個彼此上下間隔的層單元。
7. 如請求項5所述的薄型化電磁加熱元件，包含數個彼此上下間隔的層單元，該等層單元的內導接體上下相連，該等層單元的外導接體上下相連。
8. 一種電磁爐，包含：一個安裝座；及一個如請求項1至7中任一項所述的薄型化電磁加熱元件，安裝於該安裝座。