專利名稱：具有線圈結(jié)構(gòu)的電器設(shè)備及其線圈結(jié)構(gòu)和制法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有線圈結(jié)構(gòu)的電器設(shè)備及其線圈結(jié)構(gòu)和制法，尤指一種可提升散熱效果、提高整體效能并避免直徑增加的線圈結(jié)構(gòu)、其制法及具有該線圈結(jié)構(gòu)的電器設(shè)備。
背景技術(shù)：
隨著科技的進(jìn)步，電器設(shè)備亦朝小型化及高效能的趨勢發(fā)展，然而，電器設(shè)備的小型化、效能的增加及散熱效率的提升往往無法兼顧。以日常生活中用以烹煮食物的電器設(shè)備，以電磁爐為例，其一般配有線圈結(jié)構(gòu)。請參閱圖1，其為電器設(shè)備的一現(xiàn)有線圈結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，現(xiàn)有線圈結(jié)構(gòu)10包括多個環(huán)狀線圈101，其以導(dǎo)線11于同一平面繞設(shè)而成，且環(huán)狀線圈101彼此間緊密地排列，此設(shè)置方式可避免線圈結(jié)構(gòu)10的直徑Dl過大而超出受熱對象，例如鍋具等(未圖示)的范圍，以避免減損電器設(shè)備的效能，但緊密排列的環(huán)狀線圈101會阻擋氣體的流動，故不利于電器設(shè)備內(nèi)部的強(qiáng)制散熱(force air cooling)，且會造成較大的背壓(back pressure), 此外，當(dāng)線圈結(jié)構(gòu)10通電時，兩緊密相鄰的環(huán)狀線圈101亦會因產(chǎn)生磁場而相互干擾，因此兩環(huán)狀線圈101之間會有較大的渦電流而造成傳導(dǎo)損失(conduction loss)，使得電器設(shè)備的效能有所減損。為了克服相關(guān)缺陷，另一種現(xiàn)有線圈結(jié)構(gòu)20根據(jù)而生，請參閱圖2，現(xiàn)有線圈結(jié)構(gòu) 20于兩相鄰的環(huán)狀線圈201之間保留一空隙G，此設(shè)計固然有利于散熱，卻會造成線圈結(jié)構(gòu) 20的直徑D2增加，而由于被加熱對象無法完全覆蓋線圈結(jié)構(gòu)20，不僅會造成電器設(shè)備的體積增加，亦使電磁爐等電器設(shè)備無法達(dá)到最佳煮食效率。有鑒于此，如何發(fā)展一種具有線圈結(jié)構(gòu)的電器設(shè)備及其線圈結(jié)構(gòu)和制法，以解決現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，實(shí)為相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域者目前所迫切需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的為提供一種具有線圈結(jié)構(gòu)的電器設(shè)備及其線圈結(jié)構(gòu)和制法，其將線圈結(jié)構(gòu)盤繞為多個彼此疊設(shè)的單元，其中每一單元具有多個交替排列的環(huán)狀線圈及空隙，且每一單元的環(huán)狀線圈實(shí)質(zhì)上對應(yīng)于相鄰的次一單元的空隙，相鄰的兩單元相鄰近的任兩環(huán)狀線圈之間具有一間隔，因此本發(fā)明可在不增加線圈結(jié)構(gòu)直徑的情形下，使強(qiáng)制散熱的氣流可流通于線圈結(jié)構(gòu)的空隙和間隔之間，以避免氣流受到線圈結(jié)構(gòu)的阻擋而無法流通，導(dǎo)致背壓升高及散熱效果不佳等問題，且亦可避免每一環(huán)狀線圈因彼此過于靠近而產(chǎn)生磁場所造成的干擾及導(dǎo)電損失。又本發(fā)明可進(jìn)一步通過將線圈結(jié)構(gòu)高頻部分的單元靠近殼體結(jié)構(gòu)的上殼體配置，并選擇性地通過調(diào)整線圈結(jié)構(gòu)靠近上殼體的該單元的環(huán)狀線圈與上殼體間的距離，使應(yīng)用該線圈結(jié)構(gòu)的電器設(shè)備得以發(fā)揮最佳功效。為達(dá)上述目的，本發(fā)明的一較廣實(shí)施形式為提供一種電器設(shè)備，其包括線圈結(jié)構(gòu)及殼體結(jié)構(gòu)，線圈結(jié)構(gòu)包括彼此疊設(shè)的多個單元，每一單元包括交替配置的多個環(huán)狀線圈及空隙，且每一單元的環(huán)狀線圈對應(yīng)于次一單元的空隙，而每一單元與次一單元的任兩相鄰的環(huán)狀線圈之間具有一間隔；殼體結(jié)構(gòu)包括容置空間，線圈結(jié)構(gòu)容置于容置空間中。為達(dá)上述目的，本發(fā)明的另一較廣實(shí)施形式為提供一種線圈結(jié)構(gòu)，其應(yīng)用于電器設(shè)備，該線圈結(jié)構(gòu)包括彼此疊設(shè)的多個單元，每一單元包括交替配置的多個環(huán)狀線圈及空隙，其中每一單元的環(huán)狀線圈對應(yīng)于次一單元的空隙，且每一單元與次一單元的任兩相鄰的環(huán)狀線圈之間具有間隔。為達(dá)上述目的，本發(fā)明的又一較廣實(shí)施形式為提供一種線圈結(jié)構(gòu)的制法，其中線圈結(jié)構(gòu)應(yīng)用于一電器設(shè)備，而制法包括(a)提供一導(dǎo)電材料；(b)盤繞導(dǎo)電材料而形成彼此疊設(shè)的多個單元，其中每一單元包括交替配置的多個環(huán)狀線圈及多個空隙，且每一單元的環(huán)狀線圈對應(yīng)于次一單元的空隙，而每一單元與次一單元的任兩相鄰的環(huán)狀線圈之間具有 一間隔。


圖1 其為電器設(shè)備的現(xiàn)有線圈結(jié)構(gòu)示意圖。圖2 其為電器設(shè)備的另一現(xiàn)有線圈結(jié)構(gòu)示意圖。圖3A 其為本發(fā)明電器設(shè)備的一較佳形式結(jié)構(gòu)示意圖。圖3B:其為本發(fā)明圖3A的線圈結(jié)構(gòu)示意圖。圖4 其為本發(fā)明線圈結(jié)構(gòu)的制作流程圖。圖5A:其為沿本發(fā)明圖3B所示的線圈結(jié)構(gòu)的a-a’線的剖面圖。圖5B-圖5D 其分別為本發(fā)明線圈結(jié)構(gòu)的第二配置形式至第四配置形式的剖面圖。圖6A-圖6B 其分別為本發(fā)明線圈結(jié)構(gòu)的第五、第六配置形式的剖面圖。圖7A-圖7B 其分別為本發(fā)明線圈結(jié)構(gòu)的第七、第八配置形式的剖面圖。圖8 其為本發(fā)明電器設(shè)備的線圈驅(qū)動電路示意圖。圖9A 其為本發(fā)明線圈結(jié)構(gòu)與上殼體的第一配置形式剖面示意圖。圖9B 其為本發(fā)明線圈結(jié)構(gòu)與上殼體的第二配置形式剖面示意圖。圖9C 其為本發(fā)明線圈結(jié)構(gòu)與上殼體的第三配置形式剖面示意圖。其中，附圖標(biāo)記說明如下現(xiàn)有線圈結(jié)構(gòu)10、20環(huán)狀線圈101、201、301、302、303、C導(dǎo)線11線圈結(jié)構(gòu)直徑D1、D2、D空隙G、W電器設(shè)備3線圈結(jié)構(gòu)30導(dǎo)電材料30’第一終端30A第二終端30B中心穿孔30C
外邊界30D線圈單元300第一單元300A第二單元300B第三單元300C第一 單元的第一至第η環(huán)狀線圈301. 1-301. η第二單元的第一至第η環(huán)狀線圈302. 1-302. η第三單元的第一至第η環(huán)狀線圈303. 1-303. η間隔S殼體結(jié)構(gòu)31容置空間310上殼體311下殼體312磁性元件32電路板33線圈驅(qū)動電路330整流裝置331控制電路332開關(guān)驅(qū)動電路333開關(guān)裝置334電容335絕緣結(jié)構(gòu)34溝槽341輸入電源4導(dǎo)體5線徑R距離I氣流A線圈結(jié)構(gòu)的制作流程S11-S1具體實(shí)施例方式體現(xiàn)本發(fā)明特征與優(yōu)點(diǎn)的一些典型實(shí)施例將在后段的說明中詳細(xì)敘述。應(yīng)理解的是本發(fā)明能夠在不同的形式上具有各種的變化，其皆不脫離本發(fā)明的范圍，且其中的說明及附圖在本質(zhì)上用于說明，而并非用以限制本發(fā)明。請參閱圖3Α和圖3Β，其中圖3Α為本發(fā)明電器設(shè)備的一較佳形式結(jié)構(gòu)示意圖，而圖 3Β為圖3Α的線圈結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3Α及圖3Β所示，電器設(shè)備3包括線圈結(jié)構(gòu)30及殼體結(jié)構(gòu)31，線圈結(jié)構(gòu)30包括一線圈單元300，該線圈單元300包括彼此疊設(shè)的多個單元(例如300Α和300Β)，每一單元又包括交替配置的多個環(huán)狀線圈301 (或302)及多個空隙W，且每一單元的環(huán)狀線圈301 (或302)對應(yīng)于次一單元的空隙W，又每單元與次一單元的任兩相鄰環(huán)狀線圈301、302之間具有一間隔S (如圖5A所示)，至于殼體結(jié)構(gòu)31包括一容置空間 310，其將線圈結(jié)構(gòu)30容置于其中。而本發(fā)明的電器設(shè)備3以電磁爐為例，但不以此為限， 此外，為了方便敘述，后續(xù)于描述整體線圈結(jié)構(gòu)30的多個環(huán)狀線圈301、302及303時，亦將以C代表通稱，以下將進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明的電器設(shè)備3的細(xì)部結(jié)構(gòu)。請再參閱圖3B，于本實(shí)施例中，線圈結(jié)構(gòu)30可包括多個單元，其可由導(dǎo)電材料30’ 所構(gòu)成，其中導(dǎo)電材料30’可選自導(dǎo)線、多個鉸合線(litz wire)、金屬箔(metal foil)或其他具有導(dǎo)電及可撓性的材質(zhì)，而線圈結(jié)構(gòu)30包括第一終端30A、第二終端30B、中心穿孔 30C及外邊界30D，舉例而言本實(shí)施例以單一導(dǎo)線盤繞成線圈結(jié)構(gòu)30的多個單元，如第一單元300A、第二單元 300B，每一單元包括多個實(shí)質(zhì)上呈圓形的環(huán)狀線圈C，如環(huán)狀線圈301、 302，且每個單元的中心共軸，以共同定義出線圈結(jié)構(gòu)30的中心穿孔30C，至于線圈結(jié)構(gòu)30 整體相對于中心穿孔30C的最外緣實(shí)質(zhì)上大致呈圓形，其則為線圈結(jié)構(gòu)30的外邊界30D，而線圈結(jié)構(gòu)30的兩個自由端則為第一端部30A及第二端部30B。請參閱圖4并配合圖3B，其中圖4為本發(fā)明線圈結(jié)構(gòu)的制作流程圖。欲配置線圈結(jié)構(gòu)30時，先提供一導(dǎo)電材料30’(步驟Sll)，之后盤繞導(dǎo)電材料30’以形成彼此疊設(shè)的多個單元，其中每一單元包括多個環(huán)狀線圈C及多個空隙W，其交替配置，且每一單元的環(huán)狀線圈C對應(yīng)于相鄰的次一單元的空隙W，而每一單元的環(huán)狀線圈C與次一單元的任兩相鄰環(huán)狀線圈C之間具有一間隔S(步驟S12)。其中，步驟S12可包括兩種不同的盤繞配置方式，第一繞法主要將導(dǎo)電材料30’盤繞完其中一單元的多個環(huán)狀線圈C后，再盤繞次一單元的多個環(huán)狀線圈C ；至于第二繞法則是將導(dǎo)電材料30’依次于多個單元中盤繞，每次僅盤繞單一個環(huán)狀線圈C。為了便于理解，以下將配合

第一、第二繞法，請先參閱圖5A至圖5D，其皆為以第一繞法配置的線圈結(jié)構(gòu)，其中圖5A為沿本發(fā)明圖3B所示的線圈結(jié)構(gòu)的a-a’線的剖面圖，亦即本發(fā)明線圈結(jié)構(gòu)第一配置形式的剖面圖，而圖5B至圖5D則為線圈結(jié)構(gòu)的第二至第四配置形式的剖面圖。如圖5A至圖5D所示，線圈結(jié)構(gòu)30可包括第一單元300A及第二單元300B，而第一繞法先盤繞完第一單元300A的多個環(huán)狀線圈301后，再盤繞第二單元300B 的多個環(huán)狀線圈302，其順續(xù)即如圖5A至圖5D的虛線箭頭所示。請先參閱圖5A，線圈結(jié)構(gòu)30的導(dǎo)電材料30’可選自線徑為R的單一導(dǎo)線，于配置線圈結(jié)構(gòu)30時，導(dǎo)電材料30’以其一自由端作為線圈結(jié)構(gòu)30的第一終端30A，且先以中央穿孔30C為中心盤繞一圓形的第一環(huán)狀線圈301. 1，并于隔一空隙W處向內(nèi)盤繞實(shí)質(zhì)上與第一環(huán)狀線圈301. 1共軸的第二環(huán)狀線圈301. 2，依此類推由外朝內(nèi)盤繞至第η環(huán)狀線圈 301. η，以于同一平面上形成η個環(huán)狀線圈301，并與交替排列的(η_1)個空隙W共同構(gòu)成線圈結(jié)構(gòu)30的第一單元300Α，之后，再于第一單元300Α的第η環(huán)狀線圈301. η及第(η_1) 環(huán)狀線圈301. (η-1)間的空隙W上方盤繞第二單元300Β的第一環(huán)狀線圈302. 1，并使第二單元300Β的第一環(huán)狀線圈302. 1及與該第一環(huán)狀線圈302. 1相鄰的第一單元300Α的第η 環(huán)狀線圈301. η和第(η-1)環(huán)狀線圈301. (η-1)之間分別保留一間隔S，而后通過相同的方法由內(nèi)向外依序于對應(yīng)第一單元300Α的空隙W上方盤繞第二單元300Β的第二環(huán)狀線圈302. 2至第η環(huán)狀線圈302. η,以于第一單元300Α上方形成具有(η_1)個空隙W及η個環(huán)狀線圈302交替配置的第二單元300Β，并以自第η環(huán)狀線圈302. η延伸而出的該自由端作為線圈結(jié)構(gòu)30的第二終端30Β，由此可知，于圖5Α的線圈結(jié)構(gòu)30中，第一單元300Α中每一個相鄰的環(huán)狀線圈301彼此連接，第二單元300B中的每一個相鄰的環(huán)狀線圈302亦彼此連接，而第一單元300A則以第η環(huán)狀線圈301. η接續(xù)第二單元300Β的第一環(huán)狀線圈 302. 1，以形成一連續(xù)的線圈結(jié)構(gòu)30，且第一單元300Α的環(huán)狀線圈301實(shí)質(zhì)上對應(yīng)于第二單元300Β的空隙W，第二單元300Β的環(huán)狀線圈302則對應(yīng)于第一單元300Α的空隙W，又第一單元300Α與第二單元300Β任兩相鄰近的環(huán)狀線圈301、302，例如第一單元300Α的第一環(huán)狀線圈301. 1與第二單元300Β的第η環(huán)狀線圈302. η和第(η_1)環(huán)狀線圈302. (η-1)之間分別具有間隔S，此外，第一單元300Α的第η環(huán)狀線圈301. η及第二單元300Β的第一環(huán)狀線圈302. 1共同定義出線圈結(jié)構(gòu)30的中心穿孔30C，第一單元300Α的第一環(huán)狀線圈301. 1 及第二單元300Β的第η環(huán)狀線圈302. η則大致共同定義出線圈結(jié)構(gòu)30的外邊界30D，至于第一終端30Α、第二終端30Β實(shí)質(zhì)上則靠近線圈結(jié)構(gòu)30的外邊界30D。而圖5Β的線圈結(jié)構(gòu) 30的導(dǎo)電材料30’的盤繞方法實(shí)質(zhì)上與圖5Α相似，而圖5Β將導(dǎo)電材料30’由內(nèi)向外先盤繞完第一單元300Α的多個環(huán)狀線圈301后，再于第一單元300Α上方盤繞第二單元300Β的多個環(huán)狀線圈302 (如圖5Β的虛線箭頭所示)，至于圖5C和圖5D與圖5Α、圖5Β的差異僅在于改將第一單元300Α配置于第二單元300Β上方。
請參閱圖6Α及圖6Β，其分別為本發(fā)明線圈結(jié)構(gòu)的第五、第六配置形式的剖面圖。 如圖6Α至圖6Β所示，線圈結(jié)構(gòu)30同樣包括第一單元300Α及第二單元300Β等兩個單元， 其以第二繞法配置，亦即將導(dǎo)電材料30，依次于第一單元300Α、第二單元300Β中盤繞，而每次僅盤繞單一環(huán)狀線圈301或302 (盤繞順序如圖6Α及圖6Β的虛線箭頭所示)，舉例而言 于圖6Α中，欲配置線圈結(jié)構(gòu)30時，以導(dǎo)電材料30’先盤繞第一單元300Α的第一環(huán)狀線圈 301. 1，之后于第一單元300Α上方交錯于第一環(huán)狀線圈301. 1的位置盤繞第二單元300Β的第一環(huán)狀線圈302. 1，并于第一單元300Α、第二單元300Β的第一環(huán)狀線圈301. 1,302. 1之間保留一間隔S，再向下盤繞第一單元300Α的第二環(huán)狀線圈301. 2，并使第一單元300Α的第一環(huán)狀線圈301. 1、第二環(huán)狀線圈301. 2之間保留一空隙W，空隙W對應(yīng)于第二單元300Β 的第一環(huán)狀線圈302. 1，且第二環(huán)狀線圈301. 2與第一環(huán)狀線圈302. 1之間亦具有一間隔 S，接著盤繞第二單元300Β的第二環(huán)狀線圈302. 2，并使第二環(huán)狀線圈302. 2與第一環(huán)狀線圈302. 1之間保留一空隙W，空隙W對應(yīng)于第一單元300Α的第二環(huán)狀線圈301. 2，依此類推完成第一單元300Α的多個環(huán)狀線圈301及第二單元300Β的多個環(huán)狀線圈302的配置，由此可知，第二單元300Β實(shí)質(zhì)上疊設(shè)于第一單元300Α上方，且第一單元300Α的任一環(huán)狀線圈301連接于第二單元300Β相鄰的環(huán)狀線圈302，以形成一連續(xù)的線圈結(jié)構(gòu)30，而第一單元300Α的第一環(huán)狀線圈301. 1與第二單元300Β的第一環(huán)狀線圈302. 1共同定義出線圈結(jié)構(gòu)30的中心穿孔30C，而第一單元300Α的第η環(huán)狀線圈301. η與第二單元300Β的第η環(huán)狀線圈302. η則共同定義出線圈結(jié)構(gòu)30的外邊界30D。圖6Β與圖6Α的差異僅在于第一單元300Α位于第二單元300Β上方，且由外向內(nèi)盤繞第一單元300Α、第二單元300Β的多個環(huán)狀線圈301、302。至于以上下依續(xù)交錯盤繞各單元的環(huán)狀線圈C的其他實(shí)施形式便不再贅述。當(dāng)然，電器設(shè)備3的線圈結(jié)構(gòu)30亦可視需求而增加單元數(shù)目，如圖7Α及圖7Β所示，線圈結(jié)構(gòu)30可包括第一至第三單元300Α 300C，其可如圖7Α所示，采用第一繞法，先由內(nèi)向外盤繞完第一單元300Α的多個環(huán)狀線圈301后，再由外向內(nèi)盤繞第二單元300Β的多個環(huán)狀線圈302，并使第二單元300Β設(shè)置于第一單元300Α上方，且環(huán)狀線圈302對應(yīng)于第一單元300A的空隙W，而后于第二單元300B上方再由內(nèi)向外盤繞第三單元300C的第一至第η環(huán)狀線圈303. 1-303. η,并使多個環(huán)狀線圈303對應(yīng)于第二單元300Β的空隙W，或采用第一繞法但改由圖7Β所示的形式配置線圈結(jié)構(gòu)30，至于采用第二繞法配置包括三個單元的線圈結(jié)構(gòu)30的實(shí)施形式亦不贅述。而由圖5Α至圖6Β可知， 線圈結(jié)構(gòu)30的第一單元300Α的任兩相鄰環(huán)狀線圈301 之間包括一空隙W，第二單元300Β的任兩相鄰環(huán)狀線圈302之間亦包括一空隙W，其中，空隙W以小于線徑R為佳，但不以此為限，此外，第一單元300Α的環(huán)狀線圈301與第二單元 300Β的環(huán)狀線圈302彼此錯位，換言之，第一單元300Α的環(huán)狀線圈301實(shí)質(zhì)上對應(yīng)于第二單元的空隙W，反之亦然，而第一單元300Α的任一環(huán)狀線圈301與第二單元300Β相鄰的環(huán)狀線圈302之間至少具有一間隔S，而間隔S的大小調(diào)整至可供氣流通過且可避免渦電流產(chǎn)生為佳。當(dāng)線圈結(jié)構(gòu)30依電器設(shè)備3的需求而增加單元數(shù)目時(如圖7Α及圖7Β所示)， 第三單元300C的多個環(huán)狀線圈303之間，以及該多個環(huán)狀線圈303與第二單元300Β的多個環(huán)狀線圈302之間的關(guān)系亦與第二單元300Β與第一單元300Α相仿，因此應(yīng)可理解，線圈結(jié)構(gòu)30的外觀實(shí)質(zhì)上并無太大的差異，只是線圈結(jié)構(gòu)30的第一終端30Α、第二終端30Β 會因?qū)щ姴牧?0’采用第一繞法或第二繞法，以及線圈結(jié)構(gòu)30所包括的單元數(shù)目不同，而有第一終端30Α與第二終端30Β實(shí)質(zhì)上彼此靠近或彼此遠(yuǎn)離等形式，其中第一終端30Α、第二終端30Β彼此靠近又可分為第一終端30Α、第二終端30Β皆鄰近于線圈結(jié)構(gòu)30的外邊界 30D (如圖5Α及圖5C所示)及第一終端30Α與第二終端30Β皆鄰近于線圈結(jié)構(gòu)30的中心穿孔30C (如圖5Β及圖5D所示)，至于兩者彼此遠(yuǎn)離則可分為第一終端30Α及第二終端30Β 分別鄰近于中心穿孔30C及外邊界30D (如圖6Α及圖7Α所示)以及第一終端30Α及第二終端30Β分別鄰近于外邊界30D及中心穿孔30C(如圖6Β及圖7Β所示)，其中，當(dāng)線圈結(jié)構(gòu)30的第一終端30Α、第二終端30Β實(shí)質(zhì)上彼此接近時(如圖5Α至圖5D)，更有助于后續(xù)線圈結(jié)構(gòu)30與電路板33的連接組配，且可節(jié)省用以連接線圈結(jié)構(gòu)30與電路板33的連接線路(未圖示)，以降低連接線路所可能產(chǎn)生的干擾。請再參閱圖3Α，本實(shí)施例的電器設(shè)備3除了線圈結(jié)構(gòu)30外，尚包括殼體結(jié)構(gòu)31、 磁性元件32、電路板33和絕緣結(jié)構(gòu)34，其中絕緣結(jié)構(gòu)34可選自塑料、木材等絕緣且導(dǎo)磁率 (permeability)低的材質(zhì)，但不以此為限，絕緣結(jié)構(gòu)34可配合線圈結(jié)構(gòu)30而有不同的設(shè)計，用以承載線圈結(jié)構(gòu)30，并利用溝槽341輔助將線圈結(jié)構(gòu)30的各單元及每個單元的環(huán)狀線圈C加以定位，至于磁性元件32可為磁鐵，其可呈同心放射狀地設(shè)置于線圈結(jié)構(gòu)30下方并設(shè)置于絕緣結(jié)構(gòu)34上，又線圈結(jié)構(gòu)30及磁性元件32以通過絕緣結(jié)構(gòu)34分隔為佳，是以線圈結(jié)構(gòu)30、絕緣結(jié)構(gòu)34和磁性元件32可共組成一模塊而便于配置在殼體結(jié)構(gòu)31中。至于電器設(shè)備3的電路板33至少配置有線圈驅(qū)動電路330，如圖8所示，線圈驅(qū)動電路330包括整流裝置331、控制電路332、開關(guān)驅(qū)動電路333以及開關(guān)裝置334，其中整流裝置331連接于輸入電源4，例如市電，以接收電流并將輸入的電流進(jìn)行整流，而控制電路 332與開關(guān)驅(qū)動電路333連接，開關(guān)裝置334亦與開關(guān)驅(qū)動電路333連接，因此開關(guān)驅(qū)動電路333可受控于控制電路332而驅(qū)動開關(guān)裝置334的切換，于某些實(shí)施例中，亦可于線圈驅(qū)動電路330中配置電容335，其連接于整流裝置331的輸出端，用以濾除噪聲。至于線圈結(jié)構(gòu)30則可以第一終端30A、第二終端30B與開關(guān)裝置334和整流裝置331連接。于圖8中， 其以線圈結(jié)構(gòu)30的第一終端30A和第二終端30B分別與開關(guān)裝置334和整流裝置331連接為例，然而應(yīng)可理解，于另一些實(shí)施例中，亦可對調(diào)而以第一終端30A和第二終端30B分別與整流裝置331和開關(guān)裝置334連接。請再參閱圖3A，線圈結(jié)構(gòu)30、磁性元件32、電路板33及絕緣結(jié)構(gòu)34等可容納于殼體結(jié)構(gòu)31中，于本實(shí)施例中，殼體結(jié)構(gòu)31可包括上殼體311及下殼體312，其中下殼體312 可為具有一深度的殼體，以供電路板33、磁性元件32、絕緣結(jié)構(gòu)34和線圈結(jié)構(gòu)30容置，而上殼體311則可為由玻璃或其他絕緣物質(zhì)制成的板件，其與下殼體312共同定義出殼體結(jié)構(gòu)31的容置空間310，并供導(dǎo)體5，例如鍋具等對象放置(如圖9A所示)。此外，當(dāng)線圈結(jié)構(gòu)30容納于容置空間310時，最鄰近于上殼體311的單元的每一環(huán)狀線圈C與上殼體311 之間具有一距離I (如圖9A所示)，該距離I可根據(jù)電器設(shè)備3的需求而調(diào)整，以縮短電器設(shè)備3低導(dǎo)磁的路徑而提高電器設(shè)備3的整體效率，同時避免造成線圈結(jié)構(gòu)30的阻抗而因電流受限導(dǎo)致電器設(shè)備3的功能異常。因此，當(dāng)電器設(shè)備3配置完成并開始運(yùn)行時，電流將通過線圈結(jié)構(gòu)30的多個環(huán)狀線圈C而產(chǎn)生磁場，并通過磁性元件32而配合增加線圈結(jié)構(gòu)30的電磁感應(yīng)并引導(dǎo)磁流，當(dāng)鍋具等導(dǎo)體5置放于電器設(shè)備3的磁場中時(如圖9A所示)，通過導(dǎo)體5的磁通量將隨之變化而產(chǎn)生渦電流來抵抗磁通量改變，并因渦電流在導(dǎo)體5內(nèi)部受阻而轉(zhuǎn)化為熱能，以達(dá)到加熱的目的。此外，由于本發(fā)明的線圈結(jié)構(gòu)30具有空隙W及間隔S，因此，強(qiáng)制散熱的氣流A可流動于各個空隙W及間隔S之間而不至于受到線圈結(jié)構(gòu)30的阻擋(如圖9A箭頭所示)，以通過氣流A的流通帶走熱能，因此有助于電器設(shè)備3內(nèi)部熱能的散逸；再者，由于每一單元兩相鄰的環(huán)狀線圈C之間具有一空隙W，因此亦可避免環(huán)狀線圈C之間因產(chǎn)生磁場而相互干擾所造成的效能減損；又由于本發(fā)明將線圈結(jié)構(gòu)30設(shè)計為多個疊設(shè)的單元，故即便線圈結(jié)構(gòu)30的每一單元300的環(huán)狀線圈C之間具有空隙W，亦不至于增加線圈結(jié)構(gòu)30的直徑D，因此可避免現(xiàn)有因增設(shè)空隙G而增加線圈結(jié)構(gòu)20直徑D2的問題，換言之，本發(fā)明可在不增加線圈結(jié)構(gòu)30直徑D的條件下，同時兼顧線圈結(jié)構(gòu)30的散熱及效率，從而使電器設(shè)備 3發(fā)揮最佳的加熱效能。請再參閱圖8并配合圖5A至圖5D以及圖7A至圖7B，當(dāng)線圈結(jié)構(gòu)30采第一繞法配置，且第一終端30A、第二終端30B分別連接于開關(guān)裝置334和整流裝置331時，與第一終端30A連接的該單元，例如圖5A至圖5D中的第一單元300A或圖7A及圖7B的第一單元300A，實(shí)質(zhì)上屬于相對高頻部分，而與第二終端30B連接的該單元，例如圖5A至圖5D 中的第二單元300B或圖7A及圖7B的第三單元300C，實(shí)質(zhì)上則屬于相對低頻部分，由此可知，通過第一繞法配置而成的線圈結(jié)構(gòu)30，當(dāng)其與線圈驅(qū)動電路330電連接時，更可進(jìn)一步區(qū)隔高、低頻的部分，以避免高、低頻交錯而彼此干擾。此外，為了提升電器設(shè)備3的效能， 亦可根據(jù)將高頻的單元靠近上殼體321配置，舉例而言當(dāng)線圈結(jié)構(gòu)30以第一繞法配置且第一終端30A與開關(guān)裝置334連接時，第一單元300A實(shí)質(zhì)上相較于第二單元300B為相對高頻的單元，因此可將第一單元300A，配置于最頂層(如圖5C、圖5D及圖7B所示)，使相對高頻的第一單元300A接近上殼體311，并適當(dāng)?shù)乜s小上殼體311與第一單元300A之間的距離I，從而達(dá)到最佳的加熱效果，反之，當(dāng)線圈結(jié)構(gòu)30以第一繞法配置，且第一終端30A、第二終端30B分別連接于整流裝置331和開關(guān)裝置334時，則高、低頻部分則相互對調(diào)；又于某些實(shí)施例中，線圈結(jié)構(gòu)30的每個單元不限于盤繞為平面狀，而可為椎狀，使最鄰近于上殼體311的該單元的環(huán)狀線圈C與上殼體321之間的距離I由中心穿孔30C朝外邊界30D漸減(如圖9B)或漸減(如圖9C)，以依據(jù)不同頻率的環(huán)狀線圈C而通過調(diào)整距離I，以輔助提升電器設(shè)備3的整體效率。通過上述說明應(yīng)可理解，本發(fā)明線圈結(jié)構(gòu)的單元數(shù)目并不限于前述實(shí)施例的兩個或三個單元，而線圈結(jié)構(gòu)的空隙和間隔的大小亦無所設(shè)限，其皆可根據(jù)電器 設(shè)備的需求而變化，且本發(fā)明的線圈結(jié)構(gòu)除可通過如圖3A所示的絕緣結(jié)構(gòu)支撐固定，于某些實(shí)施例中， 也可于線圈結(jié)構(gòu)30在制具(未圖示)上盤繞完成后，通過黏著介質(zhì)或支撐元件等替代物來固定并維持線圈結(jié)構(gòu)30的整體形狀，又本發(fā)明的線圈結(jié)構(gòu)除可通過空隙及間隔而助于氣體流通，以提升散熱效果外，更可避免每個環(huán)狀線圈因彼此過于靠近而相互干擾，從而防止相鄰的環(huán)狀線圈產(chǎn)生渦電流而影響電器設(shè)備整體效能的問題。此外，當(dāng)線圈結(jié)構(gòu)應(yīng)用于電器設(shè)備時，更可進(jìn)一步通過調(diào)整線圈結(jié)構(gòu)的繞法、線圈結(jié)構(gòu)的第一、第二終端相對于線圈驅(qū)動電路的配置、以及線圈結(jié)構(gòu)相對于上殼體的距離，以根據(jù)電器設(shè)備的需求而變換各種實(shí)施形式，使電器設(shè)備可發(fā)揮最佳的加熱效能；當(dāng)然，本發(fā)明的電器設(shè)備亦不限于電磁爐，其可為其他利用線圈結(jié)構(gòu)產(chǎn)生電磁感應(yīng)而提供熱能的設(shè)備。綜上所述，本發(fā)明主要將線圈結(jié)構(gòu)分為多個彼此疊設(shè)的單元，且每單元的環(huán)狀線圈之間具有空隙，而每一單元的環(huán)狀線圈對應(yīng)于次一單元的空隙，相鄰的兩單元的任兩相鄰環(huán)狀線圈之間具有一間隔，因此強(qiáng)制散熱的氣流可經(jīng)由空隙及間隔流通，以促進(jìn)散熱效果，且可克服每一環(huán)狀線圈因過于接近而彼此干擾的問題，從而避免影響電器設(shè)備的整體效率。此外，由于線圈結(jié)構(gòu)包括多個單元，故不至于造成線圈結(jié)構(gòu)的直徑增加，除可避免增加線圈結(jié)構(gòu)的整體體積外，導(dǎo)體等被加熱對象亦能完全覆蓋于線圈結(jié)構(gòu)，使線圈結(jié)構(gòu)得以被充分地利用。而本發(fā)明亦可采第一繞法配置線圈結(jié)構(gòu)，并使線圈結(jié)構(gòu)相對高頻的單元實(shí)質(zhì)上靠近上殼體配置而接近導(dǎo)體，同時通過調(diào)整線圈結(jié)構(gòu)與上殼體之間的距離，以利進(jìn)一步輔助提升電器設(shè)備達(dá)到最佳的效能，由于上述優(yōu)點(diǎn)皆為現(xiàn)有技術(shù)所不及者，故本發(fā)明的具有線圈結(jié)構(gòu)的電器設(shè)備及其線圈結(jié)構(gòu)和制法極具產(chǎn)業(yè)價值。本發(fā)明可由熟習(xí)此技術(shù)的人員進(jìn)行任意修改，然而其皆不脫所附權(quán)利要求書所欲保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求
1.一種電器設(shè)備，其包括一線圈結(jié)構(gòu)，其包括彼此疊設(shè)的多個單元，每一單元包括交替配置的多個環(huán)狀線圈及多個空隙，且每一單元的環(huán)狀線圈對應(yīng)于次一單元的空隙，而每一單元與次一單元的任兩相鄰的該環(huán)狀線圈之間具有一間隔；以及一殼體結(jié)構(gòu)，其包括一容置空間，該線圈結(jié)構(gòu)容置于該容置空間中。
2.如權(quán)利要求1所述的電器設(shè)備，其中該線圈結(jié)構(gòu)的所述多個單元由導(dǎo)電材料所構(gòu)成，且該線圈結(jié)構(gòu)實(shí)質(zhì)上包括一第一終端、一第二終端、一中心穿孔及一外邊界。
3.如權(quán)利要求2所述的電器設(shè)備，其中該線圈結(jié)構(gòu)的該第一終端及該第二終端分別鄰近于該中心穿孔與該外邊界，或第一終端及該第二終端分別鄰近于該線圈結(jié)構(gòu)的該外邊界與該中心穿孔。
4.如權(quán)利要求2所述的電器設(shè)備，其中該線圈結(jié)構(gòu)的該第一終端及該第二終端皆鄰近于該中心穿孔，或該第一終端及該第二終端皆鄰近于該外邊界。
5.如權(quán)利要求2所述的電器設(shè)備，其中該線圈結(jié)構(gòu)的每一單元的兩相鄰的該環(huán)狀線圈彼此連接。
6.如權(quán)利要求2所述的電器設(shè)備，其中該線圈結(jié)構(gòu)的其中一單元的任一環(huán)狀線圈連接于次一單元相鄰的該環(huán)狀線圈。
7.如權(quán)利要求2所述的電器設(shè)備，其中該殼體結(jié)構(gòu)包括一上殼體及一下殼體，該上殼體及該下殼體共同定義該容置空間。
8.如權(quán)利要求7所述的電器設(shè)備，其中該殼體結(jié)構(gòu)的該上殼體與鄰近的該線圈結(jié)構(gòu)的單元的每一環(huán)狀線圈之間具有一距離，且該距離實(shí)質(zhì)上由該線圈結(jié)構(gòu)的該中心穿孔至該外邊界漸增或漸減或相等。
9.如權(quán)利要求2所述的電器設(shè)備，其中該電器設(shè)備還包括一線圈驅(qū)動電路，該線圈驅(qū)動電路配置于一電路板上且包括一整流裝置，其接收電流并進(jìn)行整流；一控制電路；一開關(guān)驅(qū)動電路，其與該控制電路連接，并受控于該控制電路；以及一開關(guān)裝置，其與該開關(guān)驅(qū)動電路連接，并受控于該開關(guān)驅(qū)動電路而切換；其中，該線圈結(jié)構(gòu)的該第一終端及該第二終端分別與該整流裝置和該開關(guān)裝置連接， 或該第一終端及該第二終端分別與該開關(guān)裝置和該整流裝置連接。
10.如權(quán)利要求9所述的電器設(shè)備，其中該線圈結(jié)構(gòu)的所述多個單元至少包括一第一單元及一第二單元，該第一單元的兩相鄰的環(huán)狀線圈彼此連接并通過該第一終端與該開關(guān)裝置連接，該第一單元比該第二單元靠近該殼體結(jié)構(gòu)的一上殼體。
11.如權(quán)利要求1所述的電器設(shè)備，其中該電器設(shè)備還包括一絕緣結(jié)構(gòu)及一磁性元件， 該線圈結(jié)構(gòu)及該磁性元件設(shè)置于該絕緣結(jié)構(gòu)上。
12.—種線圈結(jié)構(gòu)，其應(yīng)用于一電器設(shè)備，該線圈結(jié)構(gòu)包括彼此疊設(shè)的多個單元，每一單元包括交替配置的多個環(huán)狀線圈及多個空隙，其中每一單元的環(huán)狀線圈對應(yīng)于次一單元的空隙，且每一單元與次一單元的任兩相鄰的環(huán)狀線圈之間具有一間隔。
13.—種線圈結(jié)構(gòu)的制法，其中該線圈結(jié)構(gòu)應(yīng)用于一電器設(shè)備，該制法包括以下步驟(a)提供一導(dǎo)電材料；(b)盤繞該導(dǎo)電材料而形成彼此疊設(shè)的多個單元，其中每一單元包括交替配置的多個環(huán)狀線圈及多個空隙，且每一單元的環(huán)狀線圈對應(yīng)于次一單元的空隙，而每一單元與次一單元的任兩相鄰的環(huán)狀線圈之間具有一間隔。
14.如權(quán)利要求13所述的線圈結(jié)構(gòu)的制法，其中該步驟(b)為在盤繞其中一單元的多個環(huán)狀線圈后，再盤繞次一單元的多個環(huán)狀線圈。
15.如權(quán)利要求13所述的線圈結(jié)構(gòu)的制法，其中該步驟(b)為將該導(dǎo)電材料依次在所述多個單元中盤繞，每次盤繞單一個環(huán)狀線圈。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有線圈結(jié)構(gòu)的電器設(shè)備及其線圈結(jié)構(gòu)和制法，其中電器設(shè)備包括線圈結(jié)構(gòu)和殼體結(jié)構(gòu)，線圈結(jié)構(gòu)包括彼此疊設(shè)的多個單元，每一單元包括交替配置的多個環(huán)狀線圈及多個空隙，且每一單元的環(huán)狀線圈對應(yīng)于次一單元的空隙，而每一單元與次一單元的任兩相鄰的環(huán)狀線圈之間具有間隔，殼體結(jié)構(gòu)包括容置空間，線圈結(jié)構(gòu)容置于容置空間中。因此本發(fā)明可在不增加線圈結(jié)構(gòu)直徑的情形下，使強(qiáng)制散熱的氣流可流通于線圈結(jié)構(gòu)的空隙和間隔之間，以避免氣流受到線圈結(jié)構(gòu)的阻擋而無法流通，導(dǎo)致背壓升高及散熱效果不佳等問題，且亦可避免每一環(huán)狀線圈因彼此過于靠近而產(chǎn)生磁場所造成的干擾及導(dǎo)電損失。
文檔編號H05B6/42GK102387621SQ20101026991
公開日2012年3月21日 申請日期2010年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月30日
發(fā)明者潘頌熹, 程光明, 鄧柏村 申請人:臺達(dá)電子工業(yè)股份有限公司