專利名稱：無風(fēng)扇全封閉式電磁爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種利用電磁感應(yīng)加熱原理加熱的爐具，特別是一種爐體為無風(fēng)扇全封 閉式的電磁爐。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有電磁爐的結(jié)構(gòu)如圖l所示，包括有爐體l、微晶面板2、塑料面殼3、線圈盤4以及散 熱風(fēng)扇5，微晶面板2通過塑料面殼3與爐體1相接，線圈盤4置于微晶面板2的下方，爐體l下部 設(shè)散熱風(fēng)扇5以便散熱，線圈盤4的下面裝有軟磁體6 (見圖2)。利用磁場感應(yīng)渦流原理，使高 頻的電流通過環(huán)形線圈，從而產(chǎn)生無數(shù)封閉磁力線，當(dāng)磁場內(nèi)磁力線通過導(dǎo)磁鍋體(如鐵 質(zhì)鍋)的底部時，即會產(chǎn)生無數(shù)小渦流，使鍋體本身自行高速發(fā)熱，然后再加熱鍋內(nèi)食物。 所以，電磁爐有以下特點(diǎn)安全、節(jié)能、衛(wèi)生、無明火、無煙、無塵、無殘渣廢氣。但現(xiàn)有 電磁爐仍存在以下技術(shù)缺陷
一、 易損壞?，F(xiàn)有電磁爐都設(shè)置有散熱風(fēng)扇和開有進(jìn)、出風(fēng)口，散熱風(fēng)扇要對爐內(nèi)的部 件進(jìn)行散熱，而其本身又是傳動件，易損壞，而其一旦損壞，爐內(nèi)溫度將極速上升，導(dǎo)致爐
子本身因溫度過高而關(guān)機(jī)或燒壞；而且廚房的濕度極大，其水氣、油煙等也會被電磁爐的散 熱風(fēng)扇吸入機(jī)內(nèi)，吸附在電路板及電子元器件上，對電路板的絕緣強(qiáng)度及電子元器件的性能 及整機(jī)的性能和壽命造成極大影響。另外，由于電磁爐主要在廚房使用，電磁爐的進(jìn)風(fēng)口和 出風(fēng)口給了蚊、蠅、蟑螂等進(jìn)入電磁爐安家提供了方便，其一旦進(jìn)入電磁爐線路板的高壓區(qū) 域，極易引起電線路的短路，燒壞電線路及其電子元器件。
二、 熱效率無法提升。熱效率一般只能達(dá)到84—86%，熱效率極限只能達(dá)到90%，無法再 進(jìn)一步提升。其損耗主要在四個方面1、功率器件損耗(如IGBT功率管、整流橋、濾波電 感等)；2、電流流過線圈盤、電源線而產(chǎn)生的銅損；3、電磁爐面板的鐵損，由于電磁爐的微晶(陶瓷)面板的材料有一個很大的特點(diǎn)是其縱向傳熱極好，而鍋具的底部直接與電磁爐的 面板接觸，這樣，鍋具的一部份熱量通過電磁爐的面板向下傳遞，形成無用的鐵損；4、散熱 風(fēng)扇及其它電子元器件發(fā)熱而產(chǎn)生的損耗。以上四個方面損耗所形成的熱量，被散熱風(fēng)扇向 外吹散出去，造成熱量損失與浪費(fèi)，限制了熱效率的提升。
三、不能連續(xù)小功率加熱?，F(xiàn)市面上的電磁爐(以2000W為例)其最小連續(xù)加熱功率也有 800W。若要再減小其功率，就采用間斷加熱(即加熱幾秒鐘，停止加熱幾秒鐘)，這樣雖然實(shí) 現(xiàn)了總功率的減小，但卻嚴(yán)重影響了使用效果，當(dāng)加熱時，鍋內(nèi)迅速沸騰，停止加熱時，鍋 內(nèi)馬上就停止沸騰同時又向外散熱，不能維持鍋內(nèi)連續(xù)沸騰狀態(tài)。同時，當(dāng)水少到一定程度 時(例如自動煮飯，在保溫時)，在加熱的極短時間內(nèi)，就很有可能將鍋內(nèi)(鍋底)的食物燒 焦。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有電磁爐的技術(shù)不足，本實(shí)用新型提出一種結(jié)構(gòu)合理，沒有散熱風(fēng)扇和進(jìn)出 風(fēng)口的無風(fēng)扇全封閉式電磁爐。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)無風(fēng)扇全封閉式電磁爐的整 機(jī)采取全封閉結(jié)構(gòu)，其主體包含爐體、微晶面板、面殼、特殊工藝的線圈盤、功率器件和電 路板，所述電磁爐還包括功率器件蓄熱箱與線圈盤屏蔽支架，微晶面板通過面殼與爐體相連 接，功率器件蓄熱箱設(shè)在爐體的內(nèi)下部，功率器件緊貼于功率器件蓄熱箱外壁上或內(nèi)嵌于底 部，所述線圈盤緊貼于微晶面板下方，直接與微晶面板緊密接觸，通過放置在爐面上的鍋具 給線圈盤散熱，還可以通過下設(shè)的線圈盤屏蔽支架支撐固定在功率器件蓄熱箱的上表面或爐 體底殼上或爐體面殼上。
本實(shí)用新型中，也可不用線圈盤屏蔽支架，而通過硅膠類物質(zhì)將線圈盤直接與微晶面板 粘接在一起，或者將線圈盤固定在功率器件蓄熱箱的上表面；也可不用面殼，而通過硅膠類物質(zhì)直接將微晶面板與爐體粘接在一起。
進(jìn)一步措施是所述線圈盤的上下兩面均裝設(shè)有軟磁體，上面裝設(shè)的軟磁體內(nèi)嵌于線圈 盤中部的凹槽內(nèi)；所述爐體內(nèi)的功率器件蓄熱箱為內(nèi)裝有水的蓄熱水箱，利用水冷以吸熱、 散熱而不需要水循環(huán)散熱系統(tǒng)；所述的功率器件上還安裝有溫度傳感器，確保器件及蓄熱水 箱內(nèi)部溫升在95度以下，而不會產(chǎn)生氣壓而爆破。
本實(shí)用新型中，所述的電路板包括高頻振蕩電路和變?nèi)蓦娐?，所述高頻振蕩電路由電感 L2、電容C4和功率器件IGBT組成，所述變?nèi)蓦娐酚呻娙軨4、 C5、 C6、繼電器KZ1、 KZ2、 二 極管D3、 D4、三極管Q1、 Q2、電阻R9、 R10和芯片IC1組成，所述C5、 C6分別與繼電器KZ1、 KZ2串聯(lián)后與C4實(shí)現(xiàn)并聯(lián)連接。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下顯著進(jìn)步和突出特點(diǎn)由于將線圈盤產(chǎn)生的的銅 損熱量直接通過微晶面板重新回傳給鍋具，從而進(jìn)一步提升了熱效率；且爐體是封閉式的， 沒有散熱風(fēng)扇和進(jìn)出風(fēng)口，很好地避免了蟑螂、蚊蟲、油煙等進(jìn)入爐體內(nèi)部，保證了爐體內(nèi) 部清潔，亦避免了爐體內(nèi)部電路因異物進(jìn)入而短路燒損；并且取消了散熱風(fēng)扇，消除了風(fēng)扇 及風(fēng)所產(chǎn)生的噪聲。同時，在電路部分增加了變?nèi)葑冾l調(diào)功率電路，使得本實(shí)用新型能夠?qū)?現(xiàn)連續(xù)小功率加熱。以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。


圖1是現(xiàn)有電磁爐的結(jié)構(gòu)示意圖2是現(xiàn)有線圈盤的剖面示意圖3是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例一線圈盤的剖面示意圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例二線圈盤的剖面示意圖；圖6是本實(shí)用新型的電路方框圖； 圖7是本實(shí)用新型的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
如圖3所示，本實(shí)用新型的全封閉式電磁爐為全封閉結(jié)構(gòu)，主體組件包括有爐體7、微 晶面板8、塑料面殼9、線圈盤IO、功率器件ll、功率器件蓄熱水箱12、線圈盤屏蔽支架13 和電路板。另外還有主控電路板、控制面板、電源線等。微晶面板8與爐體7之間設(shè)有塑料 面殼9，功率器件蓄熱箱6設(shè)置在爐體7的內(nèi)下部，功率器件11緊貼在功率器件蓄熱水箱12 的外壁上，線圈盤7設(shè)置在微晶面板8的下方，并使兩者緊密接觸，通過放置在爐面上的鍋 具23給線圈盤散熱，且通過下方的線圈盤屏蔽支架13支撐固定在功率器件蓄熱水箱12的上 表面。
由于線圈盤10與微晶面板8緊密接觸，利用微晶面板8縱向(上下)傳熱極好這一特性， 將線圈盤10產(chǎn)生的銅損熱量通過微晶面板8傳給了鍋具23，從而更進(jìn)一步提升了整機(jī)的熱 效率。
功率器件蓄熱水箱12為內(nèi)裝有水的蓄熱水箱，并使水體積限制在總?cè)萘康?0%以下，其 它空間以備在低溫下水結(jié)冰后體積膨脹之需，利用水比熱容最大這一特點(diǎn)，將功率器件ll損 耗產(chǎn)生的熱量傳遞給水，水在吸收功率器件ll的損耗產(chǎn)生的熱量的同時，又不斷地向空間釋 放這一熱量;即使電磁爐不用時,水吸收的多余熱量也會慢慢向空間釋放。而功率器件11(IGBT 功率管、整流橋等)通過鋁制的功率器件蓄熱水箱12的外壁將其熱量傳導(dǎo)給其內(nèi)部的水，此 時功率器件蓄熱水箱12的外壁就變成一個散熱器，將熱量向外界散熱，同時向其內(nèi)部的水儲 蓄熱量。通過設(shè)計，將功率器件蓄熱水箱12的面積及與水接觸的面積盡量大，這樣可保證即 使水不流動，也可以讓熱量均勻傳遞給內(nèi)部的水，同時又可最大限度的向外界散熱。例一 臺2000W的電磁爐，用底部230咖X230mmX23mra高，其內(nèi)部裝20mm (約1KG)的水在蓄熱水箱內(nèi)，在32度的室溫下連續(xù)工作12小時，其溫度不超過65度，而IGBT (功率管)、整流橋 的安全工作溫度則可達(dá)115度。本實(shí)用新型中，功率器件蓄熱水箱12的材質(zhì)可以選用傳熱性 能佳的鋁或鋁合金及其它金屬材料制作，能及時的將熱傳遞給水并向空間散熱，還需具有特 定的拉伸強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、可延展性和相應(yīng)的加工硬化率以容許變形量的變化，即使在結(jié)冰 后也不容易破裂。同時，在功率器件11上還安裝有溫度傳感器，可確保器件及蓄熱水箱內(nèi)部 的溫升控制在95度以下，而不會產(chǎn)生氣壓而爆破。
如圖4所示的第一個實(shí)施例中，導(dǎo)線線圈盤10由導(dǎo)線纏繞在線圈盤支架上形成，并使圈 與圈間高度絕緣，以避免線圈間短路，線圈盤支架采用耐高溫絕緣材料(高溫陶瓷、玻璃或 高溫塑料材料)，且在線圈盤導(dǎo)線的上、下兩面均安裝有軟磁體14，這樣就可以使線圈盤10 直接與微晶面板8緊緊接觸在一起，而不會引起磁飽和或波形失真。
如圖5所示的第二個實(shí)施例中，線圈盤導(dǎo)線的下面裝有軟磁體14，線圈盤10的上表面 中部設(shè)有凹槽15，軟磁體14內(nèi)嵌于該凹槽15中，使線圈盤10可與微晶面板8更加緊密地 接觸。
如圖6所示，本實(shí)用新型的電路部分，在現(xiàn)有電路板只有電源輸入、濾波電路16、整流 濾波電路17、電網(wǎng)取樣電路18、輔助電源19和控制電路20的基礎(chǔ)上，增加了高頻振蕩電路 21和變?nèi)蓦娐?2。
如圖7所示，本實(shí)用新型的變?nèi)蓦娐?2，采用改變"LC"諧振回路的"C"來實(shí)現(xiàn)頻率 與功率的寬范圍調(diào)節(jié)。如圖4所示C4與C5 (通過電磁繼電器KZ1)、 C6 (通過電磁繼電器 KZ2)并聯(lián)連接。同時，C5與電磁繼電器KZ1串聯(lián)連接；C6與電磁繼電器KZ2串聯(lián)連接。繼 電器KZ1、 KZ2處于常閉狀態(tài)。當(dāng)常態(tài)或開機(jī)大功率狀態(tài)時，三極管Q1、 Q2均截止，諧振電 容C5、C6均接入電路，同時與C4并聯(lián)連接。其總電容C總《4+C5+C6-0. 07+0. 07+0.13=0. 27uF。 當(dāng)功率減小到某一值(例1600W)時，IC1⑨腳輸出高電平，通過R9加到Q1基極，Ql導(dǎo)通，電流流過電磁繼電器KZ1初級，KZ1、 C5斷開，C總《4+C6-0. 07+0. 13=0. 2uF。當(dāng)功率繼續(xù)減 小至某一值(例1200W)時，ICltS腳輸出高電平，通過R10加到Q2基極，Q2導(dǎo)通，電流流過 電磁繼電器KZ2初級，KZ2、 C6斷開；同時，IC1(D腳輸出低電平，Ql截止，KZ1閉合，C5接 入電路。C總《4+C5:0. 07+0. 07=0. 14uF;當(dāng)功率再繼續(xù)減小到某一值(例700W)時，IC1⑨、 腳均輸出高電平，Ql、 Q2均導(dǎo)通，KZ1、 KZ2、 C5、 C6斷開。C總《4=0. 07uF。同時，也可 繼續(xù)加多或減少變?nèi)葑冾l的級數(shù)，來實(shí)現(xiàn)變?nèi)菡{(diào)頻調(diào)功的目的。
根據(jù)上述技術(shù)方案，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)實(shí)際需要，還可設(shè)計出更多不同結(jié)構(gòu)形式的 全封閉式電磁爐，但上述實(shí)施例僅為說明本實(shí)用新型而列舉，并非用于限制本實(shí)用新型，任 何基于本技術(shù)方案所變換的等同效果的結(jié)構(gòu)，均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1、一種無風(fēng)扇全封閉式電磁爐，包括有爐體(7)、微晶面板(8)、面殼(9)、線圈盤(10)、功率器件(11)和電路板，其特征在于所述電磁爐還包括功率器件蓄熱箱(12)與線圈盤屏蔽支架(13)，所述爐體(7)為全封閉結(jié)構(gòu)，微晶面板(8)通過面殼(9)與爐體(7)連接，功率器件蓄熱箱(12)設(shè)置在爐體(7)的內(nèi)下部，功率器件(11)貼設(shè)于功率器件蓄熱箱(12)外壁上或內(nèi)嵌于底部，所述線圈盤(10)緊貼于微晶面板(8)的下方，并通過下設(shè)的線圈盤屏蔽支架(13)支撐固定在功率器件蓄熱箱(12)的上表面或爐體底殼上或爐體面殼上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的無風(fēng)扇全封閉式電磁爐，其特征在于所述的線圈盤(10)直接粘接于微晶面板(8)的底部。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的無風(fēng)扇全封閉式電磁爐，其特征在于所述的線圈盤(10)直接固設(shè)于功率器件蓄熱箱(12)的上表面。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無風(fēng)扇全封閉式電磁爐，其特征在于所述的微晶面板(8) 直接與爐體(7)相粘接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的無風(fēng)扇全封閉式電磁爐，其特征在于:所述線圈盤(IO) 的上下兩面裝設(shè)有軟磁體(14)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的無風(fēng)扇全封閉式電磁爐，其特征在于所述線圈盤上面裝設(shè)的 軟磁體(14)內(nèi)嵌于線圈盤(10)的凹槽(15)中。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的無風(fēng)扇全封閉式電磁爐，其特征在于所述的功率器件蓄熱箱 (12)為蓄熱水箱。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的無風(fēng)扇全封閉式電磁爐，其特征在于所述的功率器件(11)上還安裝有溫度傳感器。
9、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的無風(fēng)扇全封閉式電磁爐，其特征在于所述電路板包括高頻振 蕩電路(21)和變?nèi)蓦娐?22)，所述高頻振蕩電路(21)由電感L2、電容C4和功率器件IGBT組成，所述變?nèi)蓦娐?22)由電容C4、 C5、 C6、繼電器KZ1、 KZ2、 二極管D3、 D么三極管 Ql、 Q2、電阻R9、 R10和芯片IC1組成，所述C5、 C6分別與繼電器KZ1、 KZ2串聯(lián)后與C4實(shí) 現(xiàn)并聯(lián)連接。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種無風(fēng)扇全封閉式電磁爐，包括爐體、微晶面板、線圈盤、功率器件、電路板和功率器件蓄熱箱、線圈盤屏蔽支架，爐體為全封閉結(jié)構(gòu)，微晶面板通過面殼與爐體相接，功率器件蓄熱箱設(shè)在爐體內(nèi)下部，功率器件緊貼于功率器件蓄熱箱的外壁或內(nèi)嵌在底部，線圈盤盡量貼緊在微晶面板下方，線圈盤屏蔽支架裝在線圈盤下方。本實(shí)用新型由于對線圈盤工藝做了改進(jìn)，可將其直接與微晶面板緊密接觸在一起，其產(chǎn)生的銅損高溫通過微晶面板重新回傳給鍋具，進(jìn)一步提升了熱效率；且爐體為封閉結(jié)構(gòu)，不會有異物進(jìn)入爐體內(nèi)部，避免爐體內(nèi)部電路因異物進(jìn)入而短路燒損；并取消了散熱風(fēng)扇，消除了噪聲。
文檔編號F24C7/00GK201163051SQ20082004250
公開日2008年12月10日 申請日期2008年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月4日
發(fā)明者徐世斌 申請人:徐世斌