專利名稱：感應(yīng)加熱線圈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種設(shè)置在感應(yīng)加熱裝置中的、用于對(duì)特別是鋁等低電阻、低磁導(dǎo)率的被加熱物進(jìn)行加熱的感應(yīng)加熱線圈。
背景技術(shù)：
以前，感應(yīng)加熱烹調(diào)器具中使用的鍋是磁導(dǎo)率高的鐵鍋，但是近年來(lái)，除了鐵鍋以外銅鍋及鋁鍋等也想使用這一需求正在逐漸高漲。在對(duì)銅鍋及鋁鍋進(jìn)行感應(yīng)加熱的場(chǎng)合下，由于銅及鋁的電阻率低且磁導(dǎo)率也低，因此必須在加熱線圈加上頻率比適合鐵鍋的約20～30kHz高的、需達(dá)到約40～100kHz的高頻電流。但是在頻率提高時(shí)，高頻電流在集膚效應(yīng)的作用下只在導(dǎo)體的表面附近流動(dòng)，亦即截面中的中心部位并沒(méi)有電流流動(dòng)，這就等同于導(dǎo)體的有效截面被減小，加熱線圈繞組線本身在工作時(shí)的有效電阻將顯著增大。為此，為了增加表面積、減少有效電阻，一般在很細(xì)的單線導(dǎo)體(例如直徑為0.1mm的銅線)的表面上先設(shè)置上絕緣覆層，再將數(shù)根至數(shù)十根單線集束在一起后，制成加熱線圈。
此外，為了降低由集膚效應(yīng)產(chǎn)生的有效電阻，加熱線圈中使用的導(dǎo)體即繞組線采用的是多重絞合構(gòu)造，亦即先將單線加以集束形成絞線，再將絞線進(jìn)行絞合。另外，為了抑制由鄰近作用(以下成為鄰近效應(yīng))引起的電阻增加現(xiàn)象，有人提出了至少在第1階段通過(guò)編織方式來(lái)形成絞線等方案。上述的鄰近效應(yīng)是指，在鄰近的導(dǎo)體有高頻電流流過(guò)時(shí)，導(dǎo)體之間也會(huì)通過(guò)磁場(chǎng)產(chǎn)生相互影響，使電流分布發(fā)生偏斜。這一現(xiàn)象會(huì)造成導(dǎo)體表面的有效電阻增大。導(dǎo)體之間的高頻電流流動(dòng)方向越是一致、導(dǎo)體間的間隔越小時(shí)，鄰近效應(yīng)將變得越大。采用上面提出的現(xiàn)有方案的話，可以在一定程度上減少加熱線圈相對(duì)于高頻電流的電阻。但是，為了進(jìn)一步提高感應(yīng)加熱效率，必須進(jìn)一步降低線圈的電阻。
另外，上述的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)雖然能夠減少加熱線圈相對(duì)于高頻電流的線圈電阻(高頻電阻)，但是，采用這樣的結(jié)構(gòu)的話，在制造用于加熱銅鍋及鋁鍋的加熱線圈時(shí)，必須把單線導(dǎo)體的直徑做得盡可能細(xì)，要達(dá)到0.1mm或更細(xì)，而且要使根數(shù)盡可能多的單線(例如1000根～2000根)進(jìn)行集束后再制作繞組線。但單線的直徑細(xì)到這種程度時(shí)，就容易產(chǎn)生單線表面的絕緣覆層受到損傷、導(dǎo)體出現(xiàn)斷線等問(wèn)題。
另外，在具有上述結(jié)構(gòu)的繞組線線頭上安裝上外部連接端子(用于使這樣的加熱線圈與供給高頻電流的變頻器相連接)時(shí)，需要先將繞組線端部的各根單線上10mm左右的絕緣覆層浸入規(guī)定的藥液中，除去絕緣覆層，露出導(dǎo)體(例如銅線)；其后進(jìn)行清洗，并再度進(jìn)行集束后壓緊到端子上，最后進(jìn)行焊接，使各根導(dǎo)體相互之間以及與端子之間實(shí)現(xiàn)電連接。
因此，在把繞組線的導(dǎo)體線頭與外部連接端子相連接時(shí)，還存在著操作極其麻煩的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種低成本的感應(yīng)加熱線圈，即使在流過(guò)能對(duì)鋁等低電阻、低磁導(dǎo)率的材質(zhì)制成的鍋充分地進(jìn)行感應(yīng)加熱的高頻大電流的場(chǎng)合下，也能充分抑制其發(fā)熱、減小高頻電源功率損失，提高防止包覆住導(dǎo)電部分的絕緣部分被破壞的效果。
另外，本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種加熱效率很高的感應(yīng)加熱線圈，其可以減小集膚效應(yīng)及鄰近效應(yīng)的影響，減少加熱線圈對(duì)于高頻電流的電阻，并減小加熱線圈的自身的發(fā)熱。
本發(fā)明的感應(yīng)加熱線圈中的所述線圈部件的構(gòu)造為由其導(dǎo)體被第1絕緣材料所包覆的多根單線進(jìn)行集束、絞合成絞線，再將所述絞線的外表面由第2絕緣材料加以包覆，形成用與繞制線圈的導(dǎo)線亦即繞組線，最后將所述繞組線按照規(guī)定的圈數(shù)卷繞成規(guī)定的形狀。
采用這樣的結(jié)構(gòu)，多根其導(dǎo)體由第1絕緣材料加以包覆的單線被集束、絞合成絞線。單線的直徑做得極其細(xì)微(例如只有0.05mm)，另外各根單線的絕緣層厚度也做得很薄(例如100μm)。這樣，單線的根數(shù)即使很多(1600根程度)，絞線的直徑也可以做得很小(約3.5mm)。
另外，由于是在絞線的外表面上包覆上第2絕緣材料的覆膜后再將繞組線進(jìn)行卷繞，因此在將形成繞組線按照規(guī)定的形狀和規(guī)定的圈數(shù)卷繞成線圈部件之際，第2絕緣材料將構(gòu)成保護(hù)膜。這樣，即使在進(jìn)行卷繞作業(yè)時(shí)繞組線中的各根單線上被加上不均衡的力量時(shí)，絞線中也不會(huì)出現(xiàn)部分導(dǎo)體復(fù)位、破損折斷等情況。另外，第1絕緣材料的覆膜不易受損，質(zhì)量穩(wěn)定，同時(shí)繞組線的卷繞作業(yè)也將容易進(jìn)行。
此外，對(duì)線圈部件的線頭的第1絕緣材料及第2絕緣材料加上電流產(chǎn)生焦?fàn)枱徇M(jìn)行加熱使之熔解并同時(shí)進(jìn)行加壓時(shí)，在與繞組線中的導(dǎo)體保持電連接的同時(shí)，將外部連接端子部分固定到繞組線上。包覆住絞線表面的第2絕緣材料和包覆住各根單線的導(dǎo)體表面的第1絕緣材料因端子部分的發(fā)熱將發(fā)生部分熔解，并位移到壓緊接觸部周圍。因此，通過(guò)壓緊接觸可以可靠地而且在短時(shí)間內(nèi)完成單線導(dǎo)體相互之間及單線導(dǎo)體和外部連接端子部分之間的電連接。
另外，本發(fā)明的另一種感應(yīng)加熱線圈通過(guò)將截面積不同的單線絞合絞線、再用絞線卷繞而成。通過(guò)采用這樣的結(jié)構(gòu)，截面積大的單線將進(jìn)入到截面積小的單線之間。這樣，截面積小的單線之間的空間將能得到擴(kuò)展，從而可以降低鄰近效應(yīng)引起的高頻電阻增大現(xiàn)象。
在本發(fā)明的另一種感應(yīng)加熱線圈中，所述繞組線由多束單線進(jìn)行右旋旋轉(zhuǎn)而絞合成的右絞線、和多束單線進(jìn)行左旋旋轉(zhuǎn)而絞合成的左絞線混合構(gòu)成。通過(guò)采用這樣的結(jié)構(gòu)，在為了降低集膚效應(yīng)的影響而使用許多細(xì)線的場(chǎng)合下，能夠降低產(chǎn)生的鄰近效應(yīng)的影響。亦即，由于本發(fā)明的感應(yīng)加熱線圈是由具有上述結(jié)構(gòu)的繞組線卷繞而成，內(nèi)側(cè)單線和外側(cè)單線的彎曲半徑不同，故電流的流向不一致。通過(guò)使右絞線和左絞線的電流流向變得不一致，鄰近效應(yīng)能夠得到降低。
本發(fā)明的技術(shù)方案1中所述的感應(yīng)加熱線圈的特征在于包括線圈部件，所述線圈部件的構(gòu)造為由其導(dǎo)體被第1絕緣材料所包覆的多根單線進(jìn)行集束、絞合成絞線，再將所述絞線的外表面由第2絕緣材料加以包覆，形成用于卷繞線圈的導(dǎo)線亦即繞組線，最后將所述繞組線按照規(guī)定的圈數(shù)卷繞成規(guī)定的形狀。
在對(duì)多根導(dǎo)體由第1絕緣材料包覆的單線進(jìn)行集束、絞合成絞線之際，單線的直徑做得極其細(xì)微(例如只有0.05mm)，另外各根單線的絕緣層厚度也做得很薄(例如100μm)。這樣，單線的根數(shù)即使很多(1600根程度)，絞線的直徑也可以做得很小(約3.5mm)。
另外，由于是在絞線的外表面上包覆上第2絕緣材料的覆膜后再將繞組線進(jìn)行卷繞，因此在將形成繞組線按照規(guī)定的形狀、規(guī)定的圈數(shù)卷繞成線圈部件之際，第2絕緣材料將構(gòu)成保護(hù)膜。這樣，即使在進(jìn)行卷繞作業(yè)時(shí)繞組線中的各根單線上被加上不均衡的力量時(shí)，絞線中也不會(huì)出現(xiàn)部分導(dǎo)體復(fù)位、破損折斷等情況。另外，第1絕緣材料的覆膜不易受損，質(zhì)量穩(wěn)定，同時(shí)繞組線的卷繞作業(yè)也將容易進(jìn)行。
技術(shù)方案2所述的感應(yīng)加熱線圈的特征在于所述繞組線為將多根上述的單線進(jìn)行集束、絞合后形成絞線、再將至少2限線所述絞線進(jìn)行1次或1次以上的絞合而形成的多重絞線。
由于本發(fā)明中的繞組線為多重絞線，因此在繞組線通入高頻電流時(shí)因集膚效應(yīng)和近接效果的影響引起的有效電阻增加的現(xiàn)象能夠得到抑制。
技術(shù)方案3中所述的發(fā)明的特征為，所述導(dǎo)體的直徑在0.1mm或0.1mm以下。本發(fā)明中的導(dǎo)體的直徑非常細(xì)，為0.1mm或0.1mm以下，故在對(duì)特別是鋁等低電阻、抵磁導(dǎo)率的材料制成的鍋進(jìn)行加熱時(shí)，感應(yīng)加熱線圈因集膚效應(yīng)引起有效電阻增加的現(xiàn)象能夠得到抑制，其發(fā)熱量將會(huì)減少。另外，與單線直徑比0.1mm粗、單線根數(shù)也少的結(jié)構(gòu)相比，本技術(shù)方案中單線根數(shù)多、繞組線的結(jié)構(gòu)也就顯得復(fù)雜一些。但是，采用比方說(shuō)下面的技術(shù)方案37中所述的結(jié)構(gòu)的話，可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的繞組線線頭處理，使各單線中的導(dǎo)體和端子部分之間實(shí)現(xiàn)電連接。其結(jié)果，在單線直徑變細(xì)的場(chǎng)合下，可以充分發(fā)揮出降低發(fā)熱損耗的效果，同時(shí)還可以避免端子處理變得麻煩的情況出現(xiàn)。
技術(shù)方案4中所述的發(fā)明的特征在于包覆住絞線的外表面的第2絕緣材料為氟化樹脂。由于氟化樹脂耐熱溫度高、富有柔性，因此不但可以提高絕緣性，繞組線的卷繞作業(yè)也將變得容易。另外，在技術(shù)方案37中所述的發(fā)明進(jìn)行的端子處理中，繞組線的線頭部分在被氟化樹脂包覆著的狀態(tài)下，夾入端子部分的連接部中，進(jìn)行熔解、加壓作業(yè)。這樣，導(dǎo)體和端子部分之間的電連接可以穩(wěn)定地進(jìn)行，包含端子處理在內(nèi)的、制造適合于對(duì)鋁等進(jìn)行感應(yīng)加熱的感應(yīng)加熱線圈的過(guò)程將變得更加容易。
技術(shù)方案5中所述的發(fā)明的特征在于所述第2絕緣材料具有融點(diǎn)不同的多個(gè)絕緣層，構(gòu)成所述第2絕緣材料的最外側(cè)的絕緣層的融點(diǎn)比其內(nèi)側(cè)的絕緣層的融點(diǎn)低。將繞組線卷繞成線圈部件之后，對(duì)線圈部件進(jìn)行加熱，使最外層的溫度高于最外層的融點(diǎn)，并使其內(nèi)側(cè)的絕緣層的溫度低于該絕緣層的融點(diǎn)。這樣，至少最外層的絕緣層會(huì)隨著加熱而熔解，再被冷卻。這樣，單線不會(huì)熔解，或者即使多少有些熔解但也會(huì)被熔解程度小的內(nèi)側(cè)絕緣層所保護(hù)，同時(shí)相鄰的繞組線會(huì)相互粘合，線圈部件的形狀能夠固定下來(lái)。因此，形成線圈部件的作業(yè)可以變得容易，而且可靠性也能得到提高。另外，在這樣的作業(yè)之后再進(jìn)行技術(shù)方案37中所述的端子處理的話，就可以提供一種制造更加簡(jiǎn)單、成本更低的感應(yīng)加熱線圈。
技術(shù)方案6中所述的感應(yīng)加熱線圈制造方法包括以下步驟將多根其導(dǎo)體由第1絕緣材料加以包覆的單線進(jìn)行集束，在絞合成的絞線的外表面由第2絕緣材料加以包覆，形成繞組線，再將所述繞組線按照形成規(guī)定的圈數(shù)卷繞成規(guī)定的形狀，形成線圈部件；最后將用于進(jìn)行外部連接的端子連接到所述線圈部件的線頭上，從而與所述導(dǎo)體之間保持電連接。
技術(shù)方案7中所述的感應(yīng)加熱線圈制造方法包括所述繞組線為將多根上述的單線進(jìn)行集束、絞合后形成絞線、再將至少2根所述絞線進(jìn)行1次或1次以上的絞合而形成的多重絞線。
技術(shù)方案8中所述的感應(yīng)加熱線圈制造方法包括所述第2絕緣材料具有融點(diǎn)不同的多個(gè)絕緣層，同時(shí)，構(gòu)成所述第2絕緣材料的最外側(cè)的絕緣層由融點(diǎn)比其內(nèi)側(cè)的絕緣層的融點(diǎn)低的絕緣層形成，通過(guò)加熱使所述最外側(cè)的絕緣層發(fā)生熔解，使所述繞組線相互進(jìn)行緊固。
技術(shù)方案9中所述的感應(yīng)加熱線圈制造方法還包括以下的粘結(jié)步驟將卷繞成的所述線圈部件加熱到規(guī)定的溫度，使所述繞組線的第2絕緣材料熔解，使鄰接的第2絕緣材料相互粘結(jié)、固化后將所述線圈部件的形狀保持固定。
技術(shù)方案10中所述的發(fā)明，所述的感應(yīng)加熱線圈由截面積不同的多個(gè)單線集束后、絞合而成的繞組線卷繞而成。這樣，截面積大的單線將會(huì)夾入到截面積小的單線之間，相鄰的截面積很小的單線之間的空間將被擴(kuò)展，鄰近效應(yīng)引起的高頻電阻將會(huì)降低。結(jié)果，加熱線圈的自身發(fā)熱量能夠減少，加熱效率可以得到提高。具體說(shuō)來(lái)，與截面積大的單線比起來(lái)，截面積小的單線中的每個(gè)單位截面積中的高頻電阻比較小，故高頻電流主要在截面積小的單線中流動(dòng)。另一方面，高頻電流不易在其中流動(dòng)的截面積較大的單線起到了把截面積較小的單線之間的空間加以擴(kuò)大的作用，從而防止截面積較小的單線之間因相互接近時(shí)產(chǎn)生的鄰近效應(yīng)引起高頻電阻增大。
技術(shù)方案11中所述的發(fā)明為，所述繞組線呈把多束含有截面積不同的多根所述單線的所述絞線再次進(jìn)行絞合、進(jìn)行多次絞合的多重絞線構(gòu)造。通過(guò)把截面積大的單線夾入截面積小的單線之間，可以使截面積小的單線之間的空間得到擴(kuò)展，鄰近效應(yīng)引起的高頻電阻可以降低。其結(jié)果，加熱線圈自身的發(fā)熱可以減少，加熱效率可以提高。
技術(shù)方案12中所述的發(fā)明為，在技術(shù)方案9所述的結(jié)構(gòu)中，所述繞組線是通過(guò)在具有第1截面積的所述單線或使用了具有第1截面積的所述單線的所述絞合線的周圍/設(shè)置上具有與第1截面積不同的第2截面積的所述單線或者使用了具有第2截面積的所述單線的所述絞線，再進(jìn)行絞合而成。這樣，截面積大的單線將會(huì)隨機(jī)地夾入到截面積小的單線之間。另外截面積小的單線之間的空間可以可靠地?cái)U(kuò)展，由鄰近效應(yīng)引起的高頻電阻增大現(xiàn)象可以穩(wěn)定地得到降低，加熱線圈自身的發(fā)熱可以減小，加熱效率可以提高。
技術(shù)方案13中所述的發(fā)明為，具有所述單線或所述絞線的所述繞組線的一部分或者全部外周面上都設(shè)有所述第2絕緣材料。這樣，在將繞組線卷繞成線圈部件時(shí)，由于繞組線之間有絕緣體存在，繞組線之間的間隔將被擴(kuò)展。其結(jié)果，不但可以降低因單線間的鄰近效應(yīng)引起的高頻電阻增大現(xiàn)象，而且繞組線之間的絕緣強(qiáng)度可以提高，可靠性也可以提高。
技術(shù)方案14中所述的發(fā)明為，所述繞組線呈如下的多重絞合構(gòu)造所述單線或所述絞線被進(jìn)行絞合，形成上位絞線，所述上位絞線的至少部分或者全部外周面上設(shè)置上所述的第2絕緣材料，然后再度進(jìn)行絞合。這樣，由于上位絞線之間的間隔被擴(kuò)展，因此，能夠防止因各單線之間的鄰近效應(yīng)引起的高頻電阻增大現(xiàn)象。另外，在將繞組線卷繞成線圈部件時(shí)，可以提高繞組線之間的絕緣強(qiáng)度，提高可靠性。
技術(shù)方案15中所述的發(fā)明為，通過(guò)對(duì)技術(shù)方案13或者14中所述的第2絕緣材料進(jìn)行規(guī)定的處理，使之成為具有粘結(jié)功能的粘合性絕緣體，使繞組線卷繞成的線圈部件的形狀保持穩(wěn)定。
技術(shù)方案16中所述的發(fā)明為，技術(shù)方案15所述的粘合性絕緣體含有熱可塑性樹脂，通過(guò)加上熱量使絕緣體和鄰接的絕緣體發(fā)生融接。這樣，可以使繞組線卷繞成的線圈部件的形狀保持穩(wěn)定。
技術(shù)方案17中所述的發(fā)明為，技術(shù)方案15所述的熱固性絕緣體含有未硬化或半硬化的橡膠或者樹脂，第2絕緣體在加熱后和鄰接的其它第2絕緣體發(fā)生固化、融接。這樣，可以使繞組線卷繞成的線圈部件的形狀保持穩(wěn)定。
技術(shù)方案18中所述的發(fā)明為，技術(shù)方案15所述的熱固性絕緣體含有浸泡了未硬化或半硬化的橡膠或者熱固性樹脂的紡織布或者無(wú)紡布，第2絕緣材料在加熱后和鄰接的其它第2絕緣材料發(fā)生固化、融接。這樣，可以使繞組線卷繞成的線圈部件的形狀保持穩(wěn)定。
技術(shù)方案19中所述的發(fā)明為，設(shè)在繞組線的外周面上的第2絕緣材料為熱收縮帶。在絞線或繞組線上卷繞上所述熱收縮帶后，通過(guò)加熱，可使絞線或繞組線發(fā)生固定。這樣，可以使繞組線卷繞成的線圈部件的形狀保持穩(wěn)定。
技術(shù)方案20中所述的發(fā)明為，所述第2絕緣材料的外周面設(shè)有粘結(jié)部分，鄰接的所述第2絕緣材料之間通過(guò)所述粘結(jié)部分實(shí)現(xiàn)粘結(jié)。這樣，可以使繞組線卷繞成的線圈部件的形狀保持穩(wěn)定。
技術(shù)方案21中所述的發(fā)明為，在絞線或者繞組線的外周面上設(shè)置上第2絕緣材料之前先進(jìn)行加熱，降低其揮發(fā)成分。因此，在使用時(shí)對(duì)線圈部件進(jìn)行加熱的情況下或者在為了使第2絕緣材料之間進(jìn)行粘結(jié)而對(duì)線圈部件進(jìn)行加熱時(shí)，從線圈部件內(nèi)部發(fā)生的揮發(fā)成分就不會(huì)滯留在絞線和第2絕緣材料之間及繞組線和第2絕緣材料之間，從而可以防止揮發(fā)成分造成線圈部件變形。
技術(shù)方案22中所述的發(fā)明為，相對(duì)于線圈部件所占的全部空間體積而言，單線中的導(dǎo)體總體積被設(shè)定為50％或50％以下。這樣，從整個(gè)線圈部件來(lái)看，單線之間的距離被拉大，鄰近效應(yīng)引起的電阻增大現(xiàn)象可以得到抑制。
在技術(shù)方案23所述的發(fā)明中，絞線或繞組線中使用的為導(dǎo)體直徑在0.1mm或0.1mm以下的單線。單線中的導(dǎo)體部分的直徑在0.1mm或0.1mm以下時(shí)，加厚第1絕緣層在制造上就能變得比較困難，制造成本也將變高。但是，通過(guò)在絞線或者繞組線的外周面設(shè)置上絕緣體，可以很容易使絞線之間或者繞組線之間的絕緣得到強(qiáng)化，可靠性可以得到提高，制造成本也可望降低。
技術(shù)方案24所述的發(fā)明為，在感應(yīng)加熱線圈中通入40～100kHz的高頻電流，對(duì)被加熱體進(jìn)行感應(yīng)加熱。這樣，裝有這樣的感應(yīng)加熱線圈的感應(yīng)加熱裝置就適合于對(duì)銅鍋及鋁鍋進(jìn)行加熱。
技術(shù)方案25中所述的發(fā)明為，設(shè)有由右絞線和左絞線混合構(gòu)成的繞組線卷繞成的線圈部件。這樣，在為了降低集膚效應(yīng)的影響而使用許多細(xì)線時(shí)引起的鄰近效應(yīng)的影響也能大幅降低。由于線圈部件是由繞組線卷繞成渦旋狀而形成的，內(nèi)側(cè)的單線和外側(cè)的單線半徑不同，因此鄰接的繞組線中的電流流向互不相同，不會(huì)一致。此外，右絞線和左絞線中的電流朝向也互不相同，不會(huì)一致；在繞組線內(nèi)部中也更加不一致。在使用這樣的繞組線卷繞成的加熱線圈部件中，集膚效應(yīng)及鄰近效應(yīng)的影響引起的線圈電阻增大現(xiàn)象可以得到防止，感應(yīng)加熱效率可以得到提高。
在技術(shù)方案26所述的發(fā)明中，所述繞組線呈這樣的多重絞合構(gòu)造，即分別用一束或一束以上的所述右絞線和所述左絞線進(jìn)行再次絞合。這樣，在與技術(shù)方案25中相同的作用下，集膚效應(yīng)及鄰近效應(yīng)的影響能被降低，從而可以制成一種以高效率進(jìn)行感應(yīng)加熱的感應(yīng)加熱線圈。
在技術(shù)方案27所述的發(fā)明中，所述繞組線呈這樣的結(jié)構(gòu)，即至少在1個(gè)階段的絞合中，使用相同數(shù)量的所述右絞線和所述左絞線進(jìn)行絞合。這樣，繞組線中的電流流向不一致程度中的差異可以減少。
在技術(shù)方案28所述的發(fā)明中，所述繞組線呈這樣的結(jié)構(gòu)，即至少在1個(gè)階段的絞合中，預(yù)先將所述右絞線和左絞線各1束進(jìn)行絞合。這樣，可以使繞組線中的電流流向不一致部分發(fā)生均勻分布。
技術(shù)方案29中所述的發(fā)明為，所述繞組線呈以下的多重絞線構(gòu)造，即先將多根單線或絞線進(jìn)行絞合、形成多根具有2種或2種以上的絞合間距尺寸的絞線，再用多根絞合間距尺寸不同的絞線絞合成，最后卷繞成上述的繞組線。因絞合間距尺寸不同時(shí)單線的彎曲情況也不同，故把不同間距的絞線集合在一起時(shí)，各根單線中的電流流向就會(huì)不同。電流方向不一致的話，鄰近效應(yīng)的影響也將變少。將這樣的繞組線進(jìn)行卷繞、形成線圈部件時(shí)，就可以提供一種感應(yīng)加熱效率得到了提高的感應(yīng)加熱線圈。
在技術(shù)方案30所述的發(fā)明中，所述繞組線使用間距尺寸的比值不為整數(shù)倍的絞線來(lái)形成。這樣，在形成繞組線之后，多根絞線之間的間距不會(huì)一致，繞組線的所有位置上電流流線將會(huì)不一致，鄰近效應(yīng)的影響能夠進(jìn)一步降低。
技術(shù)方案31所述的發(fā)明為，感應(yīng)加熱線圈由所述單線或所述絞線以不規(guī)則的間距絞合成的所述繞組線卷繞而成。這樣，由于卷繞成的繞組線中相互鄰接的部分中的電流流向不一致，不易受到鄰近效應(yīng)的影響，因此可以提供一種使感應(yīng)加熱的效率得到提高的感應(yīng)加熱線圈。
技術(shù)方案32中所述的發(fā)明為，所述繞組線由使用多根所述單線或所述絞線形成的右旋渦旋狀且為圓管狀的右螺旋部、和左旋渦旋狀且為圓管狀的左螺旋部混合存在的絞線形成。這樣，鄰近效應(yīng)的影響能夠減少。
技術(shù)方案33中所述的發(fā)明為，所述繞組線中設(shè)有所述右螺旋部和所述左螺旋部，其中一方的所述螺旋部靠近另一方的螺旋部的內(nèi)側(cè)。這樣，鄰近效應(yīng)的影響可以減少，同時(shí)被加熱物離右螺旋部和被左螺旋部的距離將會(huì)相同，右螺旋部和左螺旋部中流動(dòng)的電流的偏斜情況可以降低，感應(yīng)加熱線圈中損耗也可以降低。
技術(shù)方案34中所述的發(fā)明為，所述繞組線具有以下的結(jié)構(gòu)每次當(dāng)所述單線或所述絞線發(fā)生交叉時(shí)，圓管狀右螺旋部和左螺旋部的內(nèi)外位置關(guān)系會(huì)交互地發(fā)生交換。這樣，鄰近效應(yīng)的影響可以降低，同時(shí)，由于技術(shù)方案33中所示的效果，右螺旋部和左螺旋部中流動(dòng)的電流的偏斜情況可以降低，感應(yīng)加熱線圈的損耗可以進(jìn)一步降低。
技術(shù)方案35中所述的發(fā)明為，所述繞組線具有以下的結(jié)構(gòu)圓管狀右螺旋部和左螺旋部的內(nèi)外的位置關(guān)系每隔規(guī)定的長(zhǎng)度就發(fā)生更換。這樣，鄰近效應(yīng)的影響可以降低。再加上技術(shù)方案34中的效果，線圈的制造過(guò)程中的右螺旋部和左螺旋部的換位作業(yè)將變得容易進(jìn)行，生產(chǎn)效率可以得到提高，制造成本也可望降低。
技術(shù)方案36中所述的發(fā)明為，具有圓管狀螺旋部的繞組線在被進(jìn)行加壓、壓偏之后，再卷繞成線圈部件。這樣，可以減少鄰近效應(yīng)的影響，并使加熱線圈實(shí)現(xiàn)小型化。
技術(shù)方案37中所述的發(fā)明為，還設(shè)有外部連接端子部分，其中，在通過(guò)電流流動(dòng)產(chǎn)生出焦?fàn)枱岬耐瑫r(shí)，對(duì)所述線圈部件的線頭進(jìn)行加壓，通過(guò)使所述第1絕緣材料及第2絕緣材料發(fā)生溶融并與所述導(dǎo)體壓緊接觸，在與所述導(dǎo)體保持著電連接的狀態(tài)下固定在所述線圈部件的線頭上。這樣，包覆住絞線表面的第2絕緣材料和分別形成在各根單線的導(dǎo)體表面上的第1絕緣材料通過(guò)端子部分的發(fā)熱將發(fā)生部分熔解，并位移至加壓部周圍。這樣，單線的導(dǎo)體相互之間以及單線的導(dǎo)體和外部連接端子部分之間的電連接可以通過(guò)壓緊接觸在短時(shí)間內(nèi)可靠地進(jìn)行。在技術(shù)方案1、2、13或者14所述的結(jié)構(gòu)中，繞組線的結(jié)構(gòu)將變得復(fù)雜起來(lái)，通過(guò)現(xiàn)有的化學(xué)藥液方法來(lái)除去線頭上的第1絕緣材料及第2絕緣材料的作業(yè)將變得非常復(fù)雜。但是，采用本發(fā)明中的結(jié)構(gòu)的話，就無(wú)需通過(guò)藥液處理等預(yù)先除去單線上的包覆層，焊接作業(yè)也能夠省略。另外，在技術(shù)方案3中所述的發(fā)明那樣的將單線的直徑減細(xì)、單線根數(shù)增多的場(chǎng)合下，也同樣可以高效率地、穩(wěn)定地使繞組線和端子部分之間實(shí)現(xiàn)連接。
技術(shù)方案38中所述的發(fā)明為，所述感應(yīng)加熱線圈還設(shè)有用于固定住所述線圈部件的線圈支承部件，所述端子部分固定在所述線圈支承部件中，同時(shí)還設(shè)有螺釘孔。這樣，線圈支承部件可以起到用于進(jìn)行連接的端子臺(tái)的作用，導(dǎo)線可以縮短，處理起來(lái)比較容易，接線連接作業(yè)也容易進(jìn)行。
在技術(shù)方案39中所述的感應(yīng)加熱線圈中，還設(shè)有用于固定線圈部件的線圈支承部件，端子部分被固定在所述線圈支承部件上，并設(shè)有螺釘孔。端子部分被固定在線圈支承部件中，同時(shí)端子部分還具備帶有圓筒狀突出部的螺釘孔，該螺釘孔的內(nèi)表面設(shè)有螺紋。這樣，線圈支承部件可以起到外部連接端子臺(tái)的作用。另外，線圈部件的導(dǎo)線能夠縮短，從而無(wú)需設(shè)置用于使導(dǎo)線保持絕緣的絕緣管等專用部件，配線作業(yè)也將變得容易進(jìn)行。
另外，當(dāng)所述端子部分安裝到所述線圈支承部件上時(shí)，通過(guò)螺釘孔和所述線圈支承部件對(duì)橫向移動(dòng)進(jìn)行限制。通過(guò)采用這樣的結(jié)構(gòu)，就不再需要其他用于限制端子部分的位置的部件，制造成本可以降低，端子部分的安裝作業(yè)也變得容易進(jìn)行。
技術(shù)方案40中所述的發(fā)明為，還設(shè)有用于固定所述線圈部件及端子部分的線圈支承部件。所述端子部分上設(shè)有用于對(duì)線圈部件的線頭同時(shí)進(jìn)行加熱和加壓從而與導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)電連接的連接部、與所述連接部聯(lián)結(jié)著設(shè)置的繞組線固定部、及與所述繞組線固定部聯(lián)結(jié)著設(shè)置且互相之間不呈直線的彎曲部。所述彎曲部上設(shè)有螺釘孔或者直孔，同時(shí)所述線圈部件的端部的繞組線從所述連接部在與所述繞組線固定部大致相同的方向上被拉出。
通過(guò)采用這樣的結(jié)構(gòu)，由于端子部分被固定在線圈支承部件中，因此不但線圈部件的印線部分可以縮短，與向線圈部件供給高頻電流的變頻器等裝置的連接作業(yè)也將變得容易進(jìn)行。端子部分中設(shè)有用于對(duì)線圈部件的線頭同時(shí)進(jìn)行加熱和加壓從而實(shí)現(xiàn)電連接的連接部、與所述連接部聯(lián)結(jié)著設(shè)置的繞組線固定部、及與所述繞組線固定部聯(lián)結(jié)著設(shè)置且互相之間不呈直線的彎曲部。由于線圈部件的端部的繞組線從連接部在與繞組線保持部大致相同的方向上拉出，因此在組裝過(guò)程中或者組裝完成之后，線圈部件的線頭部分即成為承載在繞組線保持部上的狀態(tài)。這樣可以防止連接部的繞組線被加上過(guò)大的彎曲力。另外，與繞組線保持部聯(lián)結(jié)設(shè)置且呈非直線的彎曲部上設(shè)有螺釘孔或者直孔。這樣，在將外部配線擰緊在端子部分的螺釘孔或者直孔中、或者通過(guò)螺釘/螺冒進(jìn)行連接時(shí)，能夠產(chǎn)生線圈線頭部分不會(huì)妨礙操作的效果。
技術(shù)方案41所述的感應(yīng)加熱線圈制造方法包括如下的步驟將多根其導(dǎo)體由第1絕緣材料加以包覆的單線進(jìn)行集束，在絞合成的絞線的外表面由第2絕緣材料加以包覆，形成繞組線，再將所述繞組線按照規(guī)定的圈數(shù)卷繞成規(guī)定的形狀，形成線圈部件；再在通過(guò)電流流動(dòng)產(chǎn)生的焦?fàn)枱崾顾鼍€圈部件的線頭產(chǎn)生發(fā)熱的同時(shí)，對(duì)所述線圈部件的線頭進(jìn)行加壓，使所述第1絕緣材料及第2絕緣材料溶融，通過(guò)與所述導(dǎo)體壓緊接觸與所述導(dǎo)體保持著電連接，將外部連接端子與所述線圈部件的線頭進(jìn)行連接。
在技術(shù)方案42所述的感應(yīng)加熱線圈制造方法中，還設(shè)有用于固定線圈及端子的線圈支承部件。所述端子具有用于在加熱的同時(shí)對(duì)線圈的線頭進(jìn)行加壓以和導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)電連接的連接部、與所述連接部設(shè)置成相聯(lián)接的繞組線保持部、和與所述繞組線保持部設(shè)置成相聯(lián)且不呈直線的彎曲部。所述彎曲部上設(shè)有螺釘孔或者直孔。上述技術(shù)方案42中所述的制造方法還包括將從所述線圈的端部的繞組線從所述連接部在與所述繞組線保持部基本相同的方向上拉出的步驟。


圖1為本發(fā)明第1實(shí)施例的感應(yīng)加熱線圈中使用的第1種繞組線的截面圖。
圖2為本發(fā)明第1實(shí)施例的感應(yīng)加熱線圈中使用的第2種繞組線的截面。
圖3為本發(fā)明第1實(shí)施例的感應(yīng)加熱線圈中使用的第3種繞組線的截面圖。
圖4為本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例共同的感應(yīng)加熱線圈俯視圖。
圖5為本發(fā)明第2實(shí)施例中的感應(yīng)加熱線圈的絞線截面圖。
圖6為裝有圖4中所示的感應(yīng)加熱線圈的感應(yīng)加熱烹調(diào)器具具實(shí)例的截面圖。
圖7為本發(fā)明第2實(shí)施例的感應(yīng)加熱線圈的另一個(gè)實(shí)例中的絞線截面圖。
圖8為本發(fā)明第2實(shí)施例的感應(yīng)加熱線圈的又一個(gè)實(shí)例中的絞線截面圖。
圖9為本發(fā)明第3實(shí)施例的感應(yīng)加熱線圈的繞組線截面圖。
圖10為本發(fā)明第3實(shí)施例的感應(yīng)加熱線圈的另一個(gè)實(shí)例中的繞組線截面圖。
圖11為構(gòu)成絞線的單線截面圖。
圖12為本發(fā)明第3實(shí)施例中的感應(yīng)加熱線圈的又一個(gè)實(shí)例中的繞組線截面圖。
圖13(a)為本發(fā)明第4實(shí)施例中的感應(yīng)加熱線圈的絞線結(jié)構(gòu)截面圖。
圖13(b)為右絞線和左絞線的側(cè)視圖。
圖14為本發(fā)明第4實(shí)施例的感應(yīng)加熱線圈的另一種絞線結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖15為本發(fā)明第4實(shí)施例的感應(yīng)加熱線圈中使用的右絞線和左絞合的絞合結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
圖16為本發(fā)明第4實(shí)施例的感應(yīng)加熱線圈中使用的另一種絞線的截面圖。
圖17為本發(fā)明第5實(shí)施例的感應(yīng)加熱線圈中使用的絞線的截面圖。
圖18為本發(fā)明第6實(shí)施例中的感應(yīng)加熱線圈部件的俯視圖。
圖19為本發(fā)明第7實(shí)施例中的感應(yīng)加熱線圈中使用的絞線的側(cè)視圖。
圖20為圖19中所示的絞線的截面圖。
圖21為本發(fā)明第7實(shí)施例的感應(yīng)加熱線圈中使用的絞線的另一種結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
圖22為本發(fā)明第7實(shí)施例的感應(yīng)加熱線圈中使用的絞線的又一種結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
圖23為本發(fā)明第7實(shí)施例的感應(yīng)加熱線圈的截面圖。
圖24(a)為表示本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的感應(yīng)加熱線圈端子部分和線圈印線部分的連接前狀態(tài)的斜視圖。
圖24(b)為圖24(a)中的b-b方向的截面圖。
圖25為表示本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例的感應(yīng)加熱線圈端子部分和線圈印線部分的連接后狀態(tài)的斜視圖。
圖26為表示本發(fā)明的各個(gè)實(shí)施例中的感應(yīng)加熱線圈的線圈部件、線圈支承部件、端子部分和端子固定部分的結(jié)構(gòu)斜視圖。
圖27為用于將本發(fā)明實(shí)施例的端子部分和線圈印線部分相連接時(shí)使用的連接裝置的側(cè)視圖。
圖28(a)為圖27中所示的連接裝置的上部電極的斜視圖。
圖28(b)為下部電極的斜視圖。
圖29為表示本發(fā)明實(shí)施例中的加熱及加壓步驟開始前的狀態(tài)的斜視圖。
圖30為表示本發(fā)明實(shí)施例中的加熱及加壓步驟進(jìn)行過(guò)程中的狀態(tài)的斜視圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照?qǐng)D1至圖29對(duì)本發(fā)明的感應(yīng)加熱線圈的一些優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
在下面對(duì)各個(gè)實(shí)施例進(jìn)行的說(shuō)明中，“單線”是指1根細(xì)導(dǎo)線，為構(gòu)成感應(yīng)加熱線圈的導(dǎo)體中的最小構(gòu)成元素。通過(guò)將多根單線進(jìn)行絞合，構(gòu)成可用來(lái)繞制感應(yīng)加熱線圈繞組的導(dǎo)線，這樣的導(dǎo)線下面稱為“繞組線”。通過(guò)把這樣的繞組線卷繞成渦旋狀，可以形成感應(yīng)加熱線圈。
實(shí)施例1下面參照?qǐng)D1至圖3來(lái)說(shuō)明本發(fā)明第1實(shí)施例的感應(yīng)加熱線圈的各種繞組線。通過(guò)將這些繞組線如圖4中所示的那樣卷繞成渦旋狀，就可以制成感應(yīng)加熱線圈61。使用這種感應(yīng)加熱線圈的感應(yīng)加熱裝置(本實(shí)施例中稱為“感應(yīng)加熱烹調(diào)器具”)如圖6中的截面圖所示，下面對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
圖1為第1種繞組線30的截面圖。圖中的單線25為直徑為例如0.05mm的銅線構(gòu)成的導(dǎo)體，其外表面上包覆有由第1絕緣材料如聚脂亞胺等形成的耐熱性絕緣覆膜(厚度為3μm)。將540根單線25進(jìn)行集束、絞合，形成絞合線。圖1中為了避免圖示內(nèi)容過(guò)于復(fù)雜，絞線32中只示出了60根單線，但實(shí)際的絞線32中有540根單線。形成絞線32時(shí)的絞合稱作“第1階段絞合”。接下來(lái)，將3根絞線32互相絞合。這樣的3根絞線32的絞合被稱為“第2階段絞合”。在3根絞線32絞合而成的絞合線上，包覆上由第2絕緣材料亦即氟化樹脂等耐熱性絕緣材料31(厚度為50～200μm)，這樣，繞組線30就形成了。繞組線30中有1620根單線25。在形成繞組線30的過(guò)程中進(jìn)行的單線25的第1階段絞合、和絞線32的第2階段的絞合被稱作“多重絞合”，形成的構(gòu)造被稱作“多重絞合構(gòu)造”。另外，經(jīng)多重絞合而形成的繞組線被稱作“多重絞線”。在多重絞合過(guò)程中，在第2階段絞合之后還可以進(jìn)行更多階段的絞合。
圖2為第2種繞組線40的截面圖。圖中的單線25與上述的第1種單線25相同。將60根單線25進(jìn)行集束，進(jìn)行第1階段的絞合，形成絞線42。接下來(lái)，將9根絞線42進(jìn)行集束，進(jìn)行第2階段的絞合，形成絞線43。再將3根絞線43進(jìn)行集束，進(jìn)行第3階段的絞合，再包覆在熱可塑性絕緣材料41，形成多重絞合繞組線40。繞組線40中有1620根(60×9×3＝1620)根單線25。
圖3中示出了第3種繞組線50的截面圖，這是在圖2中所示的上述繞組線40上進(jìn)一步包覆上絕緣材料51而構(gòu)成的，亦即由絕緣材料41和51進(jìn)行2重包覆。絕緣材料51可以采用融點(diǎn)比絕緣材料41低的材料來(lái)構(gòu)成。
圖1中的繞組線30進(jìn)行了第1及第2階段2個(gè)階段的絞合，而在圖2及圖3的繞組線40及50中，則進(jìn)行第1、第2及第3階段的3個(gè)階段的絞合。這樣，與只進(jìn)行1個(gè)階段絞合的繞組線相比，繞組線30或者40中的導(dǎo)體25的總截面積亦即各根單線25的合計(jì)導(dǎo)體截面積(總截面積)即使相同，但由于繞組線30或者40是通過(guò)線徑更細(xì)、根數(shù)更多的單線25絞合而成的，故可以抑制流過(guò)高頻電流時(shí)因集膚效應(yīng)在線圈部件61中產(chǎn)生的損耗。此外，在本實(shí)施例中進(jìn)行了2個(gè)階段或者3個(gè)階段的絞合，故即便單線25的根數(shù)和各根單線25的導(dǎo)電部分的直徑相同、導(dǎo)體的總截面積也相同，比起只進(jìn)行1個(gè)階段的絞合的繞組線來(lái)，繞組線內(nèi)被絞合在一起的各個(gè)單線25之間的朝向的不一致性將會(huì)提高。這樣，在流過(guò)高頻電流時(shí)因鄰近效應(yīng)而在線圈部件中產(chǎn)生的損耗可以得到抑制。具體說(shuō)來(lái)，在形成繞組線30的第2階段中，每根絞線32中的(第1階段絞合而成的)各根單線25的朝向、與在第2階段中與上述絞線32絞合在一起的其它絞線32中的各根單線25的朝向在繞組線30內(nèi)側(cè)將有很大的不同。另外，在線圈部件61中各個(gè)繞組線30相鄰接的部分中，各根單線25的朝向相互之間也有很大的不同。繞組線40及50中進(jìn)行的是比繞組線30多1個(gè)階段的多階段絞合，因此即使單線25的數(shù)量與繞組線30中相同，近接效果產(chǎn)生的有效電阻增大的現(xiàn)象也可以進(jìn)一步抑制?？偠灾@組線30、40及50中使用的是直徑為0.05mm的細(xì)單線25，進(jìn)行的是多階段絞合。這樣，可以同時(shí)減輕集膚效應(yīng)和近接效果引起的有效電阻增加的現(xiàn)象。
在使用圖1或圖2中所示的繞組線30或40制作感應(yīng)加熱線圈時(shí)，如圖4中的俯視圖所示的那樣，先將繞組線30或者40卷繞成渦旋狀，制成線圈部件61，再將上述線圈部件61設(shè)置、安裝到耐熱樹脂制成的線圈支承部分60上。卷成渦旋狀的鄰接繞組線30之間可以通過(guò)粘結(jié)劑進(jìn)行粘結(jié)。位于線圈部件61的兩端的線圈印線部分63、83分別與外部(變頻器等高頻電流供給裝置)連接端子65、85進(jìn)行連接，具體的連接方法將在后面通過(guò)圖24、25及圖26進(jìn)行詳細(xì)闡述。
在圖3中所示的繞組線50中，處于外側(cè)的第2絕緣材料51采用融點(diǎn)比處于內(nèi)側(cè)的絕緣材料41的融點(diǎn)(本實(shí)施例中為290℃～320℃)低的樹脂(本實(shí)施例中其融點(diǎn)為220℃～280℃)構(gòu)成。因此，在形成圖4中所示的渦旋狀之后，通過(guò)將第2絕緣材料51加熱到規(guī)定的溫度(本實(shí)施例中為285℃)，可以只使絕緣材料51發(fā)生融化，使繞組線50中的相鄰部分發(fā)生互相粘結(jié)。
包覆單線25的導(dǎo)體的第1絕緣材料即耐熱性絕緣覆膜為2層構(gòu)造(圖中未示出)，內(nèi)側(cè)可由聚脂亞胺(厚度為3μm)構(gòu)成，外側(cè)可由聚酰胺亞胺(厚度為0.5μm)構(gòu)成。只設(shè)置內(nèi)側(cè)的聚脂亞胺層(厚度為3μm)也是可以的，但由于單線25的直徑為0.05mm，極其細(xì)微，因此，在將單線進(jìn)行集束、形成絞線時(shí)，必須使單線不致于因?yàn)閱尉€間的摩擦而發(fā)生斷線、損傷覆膜等情況。故為了改善單線間的滑動(dòng)性，在外側(cè)設(shè)置了聚酰胺亞胺膜(厚度為0.5μm)。
將構(gòu)成繞組線30、40和50的絞線進(jìn)行包覆的第2絕緣材料31、41、51采用聚酰胺樹脂、聚酰胺亞胺樹脂、聚脂樹脂、氟化樹脂等熱可塑性樹脂是比較合適的。另外，圖3中所示的第2絕緣材料即內(nèi)側(cè)的絕緣材料41可以使用融點(diǎn)高(約300℃)的氟化樹脂如PFA，另外，外側(cè)的絕緣材料51(也屬于第2絕緣材料)可以使用融點(diǎn)比所述PFA低(約230℃)的樹脂，這樣可望實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的絕緣性，被加熱后也能產(chǎn)生穩(wěn)定的粘接性。
此外，第2絕緣材料31、41、51可以采用未硬化或半硬化的橡膠，或者使用熱固性樹脂。在制作線圈部件61的中間階段即正在卷繞成繞組線50之際，或者在繞組線50完成卷繞、線圈部件61已經(jīng)形成后，對(duì)樹脂進(jìn)行加熱，使之固化。這樣，絕緣材料和絕緣材料之間、或者絕緣材料和單線之間會(huì)緊密接觸，從而使線圈部件61的形狀保持穩(wěn)定。另外，上述的橡膠可以采用硅橡膠、氟化橡膠等類型。另外，熱固性樹脂可以使用環(huán)氧樹脂、不飽和聚脂樹脂、及酚醛樹脂等。
另外，第2絕緣材料還可以使用在紡布或無(wú)紡布上涂敷或浸透未硬化或半硬化的橡膠或者樹脂、尤其是半硬化的橡膠或者樹脂而成的絕緣材料。通過(guò)在浸透后進(jìn)行加熱硬化，可以使線圈部件的形狀穩(wěn)定下來(lái)。特別是在使用帶狀的織布或不織布的場(chǎng)合下，由于很容易卷繞在絞線的部分或者全部外周面上，處理起來(lái)非常方便，而且可以設(shè)置非常穩(wěn)定的絕緣層。另外，其他橡膠或者樹脂的話，只要與上面舉出的屬于同一種類，也同樣可以使用。
另外，還可以進(jìn)行預(yù)加熱，使絞線本身所具有的揮發(fā)成分散發(fā)出來(lái)使之降低之后，再在絞線的外周面設(shè)置上絕緣材料41，然后再在其外側(cè)設(shè)置上粘結(jié)層即第2絕緣材料51。這里所述的粘結(jié)層包含融接層。在卷繞成具有上述結(jié)構(gòu)的繞組線50后，通過(guò)加熱可以使線圈部件61中的繞組線50的鄰接部分互相固定，從而可以得到形狀穩(wěn)定的線圈部件61。
此外，第2絕緣材料還可以使用熱收縮帶。亦即，在絞線上卷繞上熱收縮帶后，通過(guò)加熱使帶發(fā)生收縮，將絞線勒緊，從而可以使線圈61的形狀保持穩(wěn)定。
實(shí)施例2下面參照?qǐng)D5至圖8來(lái)說(shuō)明本發(fā)明第2實(shí)施例中的感應(yīng)加熱線圈。本實(shí)施例的特征在于，將具有不同截面積的單線進(jìn)行集束、絞合，形成絞線，再絞線表面包覆上第2絕緣材料，制成繞組線，再把繞組線卷繞成感應(yīng)加熱線圈。為了對(duì)銅鍋及鋁鍋那樣的電阻率低且磁導(dǎo)率也低的加熱體進(jìn)行加熱，需要向感應(yīng)加熱線圈中施加40～100kHz的高頻電流，但是在集膚效應(yīng)的作用下感應(yīng)加熱線圈的實(shí)際電阻也將增大。為了降低集膚效應(yīng)的影響，可以使用大量截面積很小的單線。但是使用截面積很小的單線后，鄰接的繞組線將會(huì)緊密接觸，單線間的有效間隔變得很小。其結(jié)果，在鄰近效應(yīng)的作用下，電阻也會(huì)顯著增大。為此，在本實(shí)施例中，不但通過(guò)使用截面積很小的單線來(lái)降低集膚效應(yīng)，而且還將截面積小的單線和截面積較大的單線加以混合，來(lái)增大截面積很小的單線之間的實(shí)際間隔。這樣，鄰近效應(yīng)引起的電阻增大現(xiàn)象可以得到抑制。其結(jié)果，加熱線圈的高頻電阻可以減小，自身的放熱可以降低，加熱效率可以得到改善。
下面使用圖6來(lái)闡述安裝有本實(shí)施例的感應(yīng)加熱線圈的感應(yīng)加熱烹調(diào)器具。其中，感應(yīng)加熱烹調(diào)器具的外殼構(gòu)成了主機(jī)部分101，主機(jī)部分101的上表面上設(shè)有頂板102，內(nèi)部設(shè)有由繞組線卷繞成的感應(yīng)加熱線圈61。感應(yīng)加熱線圈61由控制單元104加以控制。鋁鍋等被加熱體105放置在頂板102上。感應(yīng)加熱線圈61中有高頻電流流過(guò)時(shí)將會(huì)產(chǎn)生出磁場(chǎng)，這樣的磁場(chǎng)將在被加熱體105中感應(yīng)出渦流，渦流在渦流損耗的作用下會(huì)發(fā)生放熱，從而使被加熱體105被加熱。
下面參照?qǐng)D5、圖7和圖8來(lái)說(shuō)明本實(shí)施例的繞組線中的絞線構(gòu)成。圖5為構(gòu)成本發(fā)明第2實(shí)施例的線圈部件61中的繞組線的絞線106的截面圖。圖5中省略了圖1～圖3中的第2絕緣體31、41、51，但實(shí)際上還是存在的。在圖5中，絞線106是由截面積較小的單線107(例如直徑為0.05mm的單線)和截面積較大的單線108(例如直徑為0.1mm的單線)混合絞合而成的，其中，使用截面積較小的單線107是為了降低集膚效應(yīng)，將截面積較小的單線107和截面積較大的單線108進(jìn)行隨機(jī)混合是為了同時(shí)降低單線107的鄰近效應(yīng)。相鄰的單線107之間和108之間被集束成留有圖中所示的間隙。這樣可以增大相鄰的截面積較小的單線107之間的有效間隔。另外，使截面積較大的單線108之間必定有截面積較小的單線107存在，并使相鄰的截面積較小的單線107之間的有效間隔增大，這樣可以降低鄰近效應(yīng)。另外，使截面積較小的單線107之間和截面積較大的單線108之間互相不接近地均勻分布的話，可以達(dá)到更好的效果。
將數(shù)根這樣得到的絞線106進(jìn)行第1階段的絞合，制成上位絞線；如有必要的話，還可以將數(shù)根上位絞線進(jìn)行第2階段的絞合，作為更上位的絞線(以下稱作“高次絞線”，圖中未示出)。使多根這樣的上位絞線進(jìn)行多次絞合形成多重絞合結(jié)構(gòu)，再如圖1～圖3中所示的那樣在其表面形成第2絕緣體，構(gòu)成繞組線，再將這樣的繞組線卷繞成加熱線圈部件61。在這樣的線圈部件61中流過(guò)40～100kHz的高頻電流時(shí)，鄰近效應(yīng)引起的高頻電阻增大的現(xiàn)象能夠得到抑制。其結(jié)果，可以得到一種線圈部件61本身的發(fā)熱將會(huì)降低、加熱效率提高了的感應(yīng)加熱線圈。只用直徑為0.05mm的單線形成的絞線和只用直徑為0.1mm的單線形成的絞線在總截面積分別相同的場(chǎng)合下，直徑為0.05mm的單線的高頻電阻要小。因此，在用直徑為0.05mm的單線和直徑為0.1mm的單線混合構(gòu)成的絞線中，高頻電流主要在直徑為0.05mm的單線中流動(dòng)，在直徑為0.1mm的單線中沒(méi)有多少高頻電流流動(dòng)。因此，通過(guò)把直徑為0.1mm的單線夾入直徑為0.05mm的單線之間，可以擴(kuò)大直徑為0.05mm的單線和直徑為0.05mm的單線之間的空間，從而可以防止因鄰近效應(yīng)造成感應(yīng)加熱線圈的高頻電阻增大。
圖7為構(gòu)成本實(shí)施例中的感應(yīng)加熱線圈的另一種絞線的截面圖。圖中，截面積較小的單線107被設(shè)置成圍在截面積較大的單線108的周圍的狀態(tài)。舉例來(lái)說(shuō)，在0.1mm的單線周圍配置配9根0.05mm的單線，將他們進(jìn)行絞合，形成絞線109，然后，再將這樣的絞線109進(jìn)行絞合，形成上位絞線110。這樣一來(lái)，截面積較小的單線107之間的間隔可以得到擴(kuò)展，鄰近效應(yīng)引起的電阻增大的現(xiàn)象可以得到有效的抑制。如果有必要，還可以將上位絞線110再進(jìn)行多次絞合，形成更上位的絞合線。通過(guò)多次重復(fù)執(zhí)行這樣的工藝，可以得到具有多重絞合構(gòu)造的繞組線。
圖8為表示本實(shí)施例的另一種感應(yīng)加熱線圈中的上位絞線113的截面圖。在圖8中，截面積的小的單線107互相絞合，形成絞線112，設(shè)置在由截面積較大的單線108絞合成的絞線111的周圍。舉例來(lái)說(shuō)，可以用4根0.1mm的截面積較大的單線108進(jìn)行絞合，形成絞線111；再在其周圍配置8束分別由7根0.05mm的截面積較小的單線107絞合成的絞線112，構(gòu)成上位絞線113。這樣一來(lái)，截面積較小的單線107之間的間隔可以擴(kuò)大，由鄰近效應(yīng)產(chǎn)生的高頻電阻增大現(xiàn)象也可以可靠地加以抑制。
另外，雖然在本實(shí)施例中采用的是如圖7、圖8中所示的在截面積較大的單線108的周圍設(shè)置截面積較小的單線107的方式，但是也可以相反設(shè)置，即在截面積較小的單線107的周圍設(shè)置截面積較大的單線108。只要將截面積較小的單線和截面積較大的單線有平衡地加以混合就可以，具體做法則可以采用任何方式。
實(shí)施例3下面參照?qǐng)D9至圖12來(lái)說(shuō)明本發(fā)明第3實(shí)施例中的感應(yīng)加熱線圈。本實(shí)施例中的繞組線是將用較細(xì)的單線絞合成的絞線根據(jù)需要再進(jìn)行多次絞合，具有多階段絞合的多重絞合構(gòu)造。特別是，在繞組線或者絞線的至少一部分上設(shè)置上絕緣體，增大了線間的有效距離，從而抑制因鄰近效應(yīng)引起的電阻增大現(xiàn)象。
圖9為本發(fā)明第3實(shí)施例中的用于進(jìn)行感應(yīng)加熱的繞組線116的截面圖。圖中，在很細(xì)的單線如直徑為0.05mm的導(dǎo)體上包覆上由第1絕緣體構(gòu)成的覆膜進(jìn)行絕緣，構(gòu)成單線，再將60根這樣的單線進(jìn)行集束，形成絞合線114，然后將7束這樣的絞合線114進(jìn)行絞合，構(gòu)成上位絞合作線115；接著，將3束這樣的上位絞合作線115進(jìn)行絞合，再在其外周面包覆上第2絕緣材料117，形成具有多重絞合構(gòu)造的繞組線116。另外，在包覆上第2絕緣材料117之前，先對(duì)繞組線116進(jìn)行加熱，使繞組線116自身所包含的揮發(fā)成分揮發(fā)掉，然后再在繞組線116的外表面的至少一部分上設(shè)置上第2絕緣體117。用這樣的繞組線116卷繞成線圈部件61后，鄰接的繞組線116相互之間的至少一部分空間中有第2絕緣材料存在，鄰接的繞組線116之間的間隔將會(huì)增大。單線之間的間隔變大后，可以抑制因鄰近效應(yīng)引起的高頻電阻增大的現(xiàn)象。采用對(duì)繞組線116整體上設(shè)置上第2絕緣材料117的構(gòu)造的話，卷繞成互相鄰接的繞組線116之間的整體絕緣強(qiáng)度可以增加，可靠性能夠得到提高。在為了對(duì)銅鍋及鋁鍋等進(jìn)行加熱而在感應(yīng)加熱線圈中施加上高頻電流時(shí)，鄰接的繞組線116之間流過(guò)的電壓差非常大，因此在空隙間設(shè)有第2絕緣材料117的本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)中，絕緣可靠性非常高。單線的直徑如果達(dá)到0.05mm左右時(shí)，加厚單線本身的絕緣層在制造上變得困難起來(lái)，制造成本也會(huì)變高。因此，在使用直徑(線徑)較小的線圈單線(0.1mm或更細(xì)的場(chǎng)合)的情況下，本實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)能夠特別地具有確保絕緣可靠性、降低制造成的優(yōu)異特點(diǎn)。
圖10為本實(shí)施例的感應(yīng)加熱繞組線的截面圖。圖10中的上位絞線115與圖9中的上位絞線115相同。在圖10中，7根上位絞線115一起被第2絕緣材料117a所包覆住。在使用第2絕緣材料117a將上位絞線115包覆上之前，要先對(duì)上位絞線115進(jìn)行加熱，使上位絞線115本身所含的揮發(fā)成分揮發(fā)掉，然后再在上位絞線115的至少一部分外周面上包覆上第2絕緣材料117a。接著，將3根由第2絕緣材料117a所包覆的上位絞線115a進(jìn)行絞合，形成繞組線118。在這樣的構(gòu)成中，由于各根上位絞線115a之間的至少一部分空間中有第2絕緣材料117a存在，故各根上位絞線115a之間的間隔將會(huì)變大。而各根上位絞線115a的單線之間的間隔變大后，由鄰近效應(yīng)引起的電阻增大的現(xiàn)象就可以得到抑制。另外，將整根上位絞線115用第2絕緣材料加以包覆后再制作成繞組線118的話，相鄰的繞組線118之間由于有第2絕緣材料存在，因此整體絕緣強(qiáng)度能夠增加，可靠性能夠得到提高。
另外，作為省掉樹脂浸泡工藝以期降低制造成本的方法，目前一般還采用圖11中所的自我融接線。自我融接線是指，在銅線等導(dǎo)體119的周圍設(shè)有絕緣層120、再在其外側(cè)設(shè)有融接層121的單線。將多根這樣的單線119a進(jìn)行絞合形成繞組線、再將繞組線卷繞成線圈部件的話，通過(guò)對(duì)卷繞成的線圈部件進(jìn)行加熱，就可以使融接層121發(fā)生溶融、固化。這樣，各根單線119a之間能夠保持固定，線圈部件的形狀也將保持穩(wěn)定。
在圖9中所示的本實(shí)施例的繞組線116的外周面以及圖10中所示的上位絞線115a的外周面上，分別設(shè)有第2絕緣材料117、117a。因此，即使不設(shè)置圖11的單線119a中那樣的融接層121，通過(guò)這樣的第2絕緣材料117、117a也可以使線圈部件的形狀保持穩(wěn)定。這樣的結(jié)構(gòu)如第1實(shí)施例中所描述的情況相同，故在這里不再雷述。
下面參照?qǐng)D12來(lái)敘述在圖9所示的繞組線116的外周面設(shè)置粘結(jié)層的實(shí)例。首先對(duì)圖9中所示的繞組線116進(jìn)行預(yù)加熱，使繞組線116本身所含的揮發(fā)成分發(fā)生揮發(fā)、降低，然后，如圖12中所示的那樣在繞組線116的外周面設(shè)置上粘結(jié)層122，形成繞組線116a。粘結(jié)層122是在加熱時(shí)可以發(fā)生融化、與鄰接的其它繞組線116a發(fā)生融接的融接層。用這樣的繞組線116a卷繞成線圈部件、再進(jìn)行加熱時(shí)，鄰接的繞組線116a和繞組線116a之間就會(huì)發(fā)生固定，從而可以得到形狀能夠保持穩(wěn)定的線圈部件。
為了使線圈部件保持規(guī)定的形狀，還可以使用熱收縮帶。亦即，在圖9中所示的上位絞線115或者由多根這樣的上位絞線絞合成的繞組線(圖中未示出)上卷繞上熱收縮帶，然后再進(jìn)行加熱。這樣，熱收縮帶會(huì)發(fā)生收縮，上位絞線115或上述繞組線會(huì)被勒緊，線圈部件就可以保持住規(guī)定的穩(wěn)定形狀。
通過(guò)采用上述的結(jié)構(gòu)，即使不使用圖11中所示的單線融接層，也可以使線圈部件的形狀保持穩(wěn)定。但是，不使用融接層的話，單線之間的間隔會(huì)減小，會(huì)發(fā)生鄰近效應(yīng)造成電阻增大的問(wèn)題。這時(shí)，可以使第2絕緣材料的厚度增加與融接層相當(dāng)?shù)暮穸?。這樣，不但可以簡(jiǎn)化單線的制造工藝，制造成本也可以降低。另外，絕緣材料料的耐熱性可以根據(jù)設(shè)計(jì)的需要從耐熱規(guī)格中進(jìn)行選擇。
如上所述，采用本實(shí)施例的話，不但可以抑制鄰近效應(yīng)引起的高頻電阻增大現(xiàn)象，還可以提高絕緣性能和可靠性。另外，通過(guò)制成了具有粘結(jié)性的絕緣結(jié)構(gòu)，還可以使線圈部件的形狀保持穩(wěn)定。另外，由于是在通過(guò)加熱使繞組線及上位絞線的揮發(fā)成分揮發(fā)/降低后再在繞組線及上位絞線的外周面設(shè)置在第2絕緣材料，故在使用過(guò)程中線圈部件上被加到熱量時(shí)或者熱量經(jīng)第2絕緣體中的粘結(jié)層到達(dá)線圈部件上時(shí)，從線圈部件內(nèi)部發(fā)生的揮發(fā)成分不會(huì)滯留在上位絞線和第2絕緣材料之間或繞組線和第2絕緣材料之間。亦即，可以防止揮發(fā)成分造成線圈部件變形等故障因素。
如第2實(shí)施例及第3實(shí)施例中所述的那樣，在抑制鄰近效應(yīng)引起的高頻電阻增大的現(xiàn)象時(shí)，采用增大使單線絕緣的第1絕緣材料的厚度、或者在上位絞線或者繞組線上設(shè)置第2絕緣材料是很有效的手段。為此，發(fā)明人通過(guò)改變單線的第1絕緣材料的厚度、第2絕緣材料的厚度及包覆量，對(duì)鄰近效應(yīng)給整個(gè)線圈部件帶來(lái)的影響等進(jìn)行了各種各樣的實(shí)驗(yàn)論證。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在用外周面設(shè)有第2絕緣材料117、117a的繞組線116及118卷繞成線圈部件時(shí)，在單線114中的導(dǎo)體的總截面積不超過(guò)線圈部件占有的全部空間截面積的50％的時(shí)候，鄰近效應(yīng)引起的高頻電阻增大現(xiàn)象可以得到良好的抑制；在上述比例超過(guò)50％時(shí)，鄰近效應(yīng)產(chǎn)生的高頻電阻將會(huì)顯著增大。因此，通過(guò)對(duì)上述比例進(jìn)行調(diào)整，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)考慮鄰近效應(yīng)就會(huì)變得相當(dāng)容易。
另外，實(shí)施例1及2的效果在使用40～100kHz的高頻電流對(duì)銅鍋及鋁鍋等被加熱體進(jìn)行感應(yīng)加熱時(shí)會(huì)顯得特別明顯。
另外，雖然在本實(shí)施例中將感應(yīng)加熱烹調(diào)器具作為感應(yīng)加熱裝置的例子進(jìn)行了說(shuō)明，但是在其他類型的各種感應(yīng)加熱裝置中也能取得同樣的效果。
如上所述，采用本發(fā)明的話，可以得到一種能夠減少集膚效應(yīng)及鄰近效應(yīng)的影響、且可以降低相對(duì)于高頻電流的線圈電阻的感應(yīng)加熱線圈。
實(shí)施例4下面參照?qǐng)D13至圖16來(lái)說(shuō)明本發(fā)明第4實(shí)施例中的感應(yīng)加熱線圈。本實(shí)施例的特征在于，在使用多根單線或絞線來(lái)制成絞合線時(shí)，采用了形成右絞線和左絞線的方法?！坝医g線”是指，使多根的單線(或者絞線)束進(jìn)行右旋旋轉(zhuǎn)而形成的絞合線，“左絞線”是指，進(jìn)行左旋旋轉(zhuǎn)形成的絞合線。在將右絞線和左絞合進(jìn)行絞合、形成絞線、再在其周圍設(shè)置上第2絕緣材料制成繞組線時(shí)，采用了使右絞線和左絞線隨機(jī)混合的構(gòu)造。
圖13(a)為構(gòu)成本實(shí)施例中的繞組線的絞線209的截面圖。
本實(shí)施例中的繞組線被用作感應(yīng)加熱線圈，其中需要通上適合于對(duì)銅鍋或者鋁鍋進(jìn)行感應(yīng)加熱的約40kHz～約100kHz的高頻電流。高頻電流的頻率越高，在感應(yīng)加熱線圈中流動(dòng)的電流可以越少，但是頻率變高的話，即使電流值相同，感應(yīng)加熱線圈對(duì)于高頻電流的電阻將會(huì)增大。將電流的大小和對(duì)于高頻電流的電阻大小加以綜合考慮的話，高頻電流的頻率約在60kHz～80kHz之間為最佳。構(gòu)成繞組線的單線的數(shù)量及直徑可以根據(jù)設(shè)計(jì)需要來(lái)決定。
構(gòu)成本實(shí)施例中的繞組線的絞線具有3個(gè)階段的多重絞合構(gòu)造，導(dǎo)體采用的是線徑為0.1mm、材料為銅的單線(參照第1實(shí)施例)。如圖13(a)中所示，將多根單線或絞線進(jìn)行集束，進(jìn)行第1階段的絞合，形成右絞線206和左絞線207，右絞線206在圖13(a)中用指向右下方的陰影線表示，左絞線207用指向左下方陰影線來(lái)所示。接下來(lái)，在制作上位絞合線時(shí)，以左絞線207為中心，在其周圍交互地設(shè)置3束右絞線206和3束左絞線207，進(jìn)行第2階段的絞合，形成上位絞線208。這樣，上位絞線208由3束右絞線206和4束左絞線207共7束絞線構(gòu)成。
另外，進(jìn)行第2階段的絞合的絞線的數(shù)量并不限定于圖13中所示的束數(shù)，只要是2束以上就可以。另外，右絞線206和左絞線207的束數(shù)比例也不限于上述的情況，只要每方至少含有1束就可以。舉例來(lái)說(shuō)，將右絞線206設(shè)置在中心，再在其周圍設(shè)置上6束左絞線207也是可以的。另外，在本實(shí)施例中，右絞線206和左絞線207雖然是如圖13(a)中所示的那樣交互地設(shè)置在位于中心的絞線207的周圍的，但是也不必限定于這樣的構(gòu)成，采用隨機(jī)設(shè)置的構(gòu)造也是可以的。但是，正象后面將要講到的那樣，進(jìn)行交互設(shè)置的話，各根單線之間的電流方向不易變得一致，降低鄰近效應(yīng)的效果可以加大。在制作上位絞合對(duì)線208時(shí)，也可以將2束或者更多的絞線206或207作為一組當(dāng)作右絞線及左絞線進(jìn)行絞合，然后再進(jìn)行集束。
接下來(lái)，將5束上位絞合線208進(jìn)行集束，進(jìn)行第3階段的絞合。此時(shí)，既可以將上位絞線208直接進(jìn)行集束，也可以將其中的幾束上位絞合線208進(jìn)行右絞合，將其余的上位絞合線208進(jìn)行左絞合，然后再將兩者進(jìn)行集束。集束的束數(shù)如上面所述的那樣可以根據(jù)設(shè)計(jì)要求來(lái)決定。在經(jīng)過(guò)第3階段的絞合后得到的絞合線209的周圍設(shè)置在第1或者第3實(shí)施例中所示的第2絕緣材料之后，就可以當(dāng)作圖4中所示的線圈部件61的繞組線來(lái)使用。當(dāng)然，在第3階段之后還進(jìn)行更多階段的絞合、再用制成的絞線來(lái)構(gòu)成線圈部件61的繞組線也是可以的。當(dāng)高頻電流在具有上述構(gòu)成的絞合線209中流過(guò)時(shí)，如圖13(b)中的側(cè)視圖所示，鄰接的右絞線206和左絞線207中將分別由如箭頭236、237所示的渦旋狀電流流過(guò)。這樣，由于鄰接的右絞線206和左絞線207中的電流方向各不相同，由鄰近效應(yīng)引起的電阻增大現(xiàn)象可以得到減輕。這里所述的電流方向互不相同是指“電流的方向不一致”。
如上所述，右絞線和左絞線在哪個(gè)階段形成都是沒(méi)有問(wèn)題的，另外，在將右絞線和左絞合集束之后，在下一個(gè)階段再次編成右絞線和左絞線后進(jìn)行集束的話也是可以的。
在本實(shí)施例中，由于單線采用的是直徑為0.1mm的細(xì)線，因此，流過(guò)高頻電流時(shí)由集膚效應(yīng)產(chǎn)生的電阻增大現(xiàn)象可以得到防止。另外，通過(guò)將右絞線和左絞合集束后來(lái)構(gòu)成繞組線209，可以使絞線的單線和左絞線的單線之間的電流方向不一致。這樣，與鄰接的其它絞線之間因鄰近效應(yīng)發(fā)生的電流(電荷)的偏斜也可以降低，電阻增大現(xiàn)象也可以得到防止。
圖14為構(gòu)成本實(shí)施例的繞組線的另一種絞線的截面圖。在這種絞線211中，單線先經(jīng)第1階段的絞合而分別形成的右絞線206和左絞線207，然后使用每種2束合計(jì)4束來(lái)進(jìn)行第2階段的絞合，形成上位絞線210。為了進(jìn)一步增大效果，將右絞線206和左絞線207進(jìn)行交互設(shè)置。通過(guò)采用這樣的構(gòu)成，鄰接的各絞線206、207之間的電流方向?qū)⒆兊貌灰恢?，從而可以減小鄰近效應(yīng)的影響。接著，將7束上位絞線210進(jìn)行集束，進(jìn)行第3階段的絞合，形成絞線211；再在絞線211的周圍設(shè)置上第2絕緣材料，形成繞組線；最后，將這樣的繞組線進(jìn)行卷繞，形成圖4中所示的線圈部件61。在這一示例中，通過(guò)降低鄰近效應(yīng)的影響，可以進(jìn)一步提高線圈部件61的感應(yīng)加熱效率。
使相同數(shù)量的右絞線206和左絞線207來(lái)進(jìn)行集束這一操作雖然可以在任一絞合階段中進(jìn)行，但是，應(yīng)該盡可能在最初的階段亦即第1階段中進(jìn)行，這樣可以使電流流向的不一致部分均勻地整體分布，從而起到很到的效果。
另外，在進(jìn)行第2階段的絞合時(shí)，也可以預(yù)先將右絞線206和左絞線207各1根如圖15所示的那樣進(jìn)行絞合，形成基本絞線212。再使用多根這樣的基本絞線212一邊絞合一邊集束，如圖16中所示的那樣進(jìn)行第2階段的絞合，形成上位絞線的線圈導(dǎo)線213。通過(guò)采用這樣的構(gòu)成，與圖14中說(shuō)明過(guò)的一樣，鄰接的各根絞線之間的電流方向?qū)⒆兊貌灰恢拢徑?yīng)的影響就可以減少。
另外，將右絞線206和左絞線207集束成基本絞線212這一操作雖然可以在任一絞合階段中進(jìn)行，但是，應(yīng)該盡可能在最初的階段亦即第1階段中進(jìn)行，這樣，電流流向的不一致部分將會(huì)整體地均等分布，從而產(chǎn)生很好的效果。
實(shí)施例5下面通過(guò)圖17(a)及(b)來(lái)說(shuō)明本發(fā)明第5實(shí)施例中的感應(yīng)加熱線圈中所使用的繞組線。本實(shí)施例的特征在于，在多根單線或絞線進(jìn)行絞合以形成絞線時(shí)，采用了2種以上絞合間距不同的絞線，亦即將絞合間距不同的各根絞線進(jìn)行絞合，形成上位絞線，構(gòu)成多重絞合構(gòu)造。這里的“絞合間距”是指，從1個(gè)絞合部分至下一個(gè)相同狀態(tài)的絞合部分的間隔。
圖17(b)中示出了在第1階段的絞合中對(duì)單線或絞線束以3種間距進(jìn)行絞合而形成的絞合線的側(cè)視圖。舉例來(lái)說(shuō)，最小絞合間距為25mm，這一間距的絞線為絞線214；最大絞合間距為35mm，這一間距的絞線為絞線216；處于中間的絞合間距為30mm，這一間距的絞線為絞線215。將這3種絞線214、215、216集束后進(jìn)行第2階段的絞合，制成如圖17(a)的截面圖所示的絞線217。在圖17(a)中，絞線217由縱陰影線所示的絞線214、橫陰影線所示的絞線215及傾斜陰影線所示的絞線216集束而成。接著，將使用3束絞線217進(jìn)行第3階段的絞合，制成絞線218。這樣，在絞合間距互不相同的絞線214、215、216中，單線的扭轉(zhuǎn)情況互相不同，相對(duì)于各根絞線214、215、216的長(zhǎng)度方向而言單線的傾斜方向也不同。因此，在將絞合間距互不相同的多個(gè)絞線進(jìn)行集束時(shí)，電流的流向也會(huì)變得各不相同。電流的流動(dòng)方向變得互相不一致時(shí)，鄰近效應(yīng)的影響也就可以減小。
在將絞合間距互不相同的絞線進(jìn)行集束的場(chǎng)合下，最好使絞合間距之間的比例不要成為整數(shù)倍。間距為整數(shù)倍的絞線集束在一起時(shí)，絞線的節(jié)點(diǎn)會(huì)一致、相同的狀態(tài)會(huì)重復(fù)出現(xiàn)，因此從整體上來(lái)看，電流的流向不一致的部分會(huì)減少。
所述實(shí)施例雖然只是舉出了使用3種不同絞合間距的絞線214、215、216的情況，但這不是限定性的規(guī)定，也可以只使用2種，或者使用3種以上。
將不同絞合間距的絞線進(jìn)行集束這一操作可以在任一絞合階段中進(jìn)行，只要能夠使用不同絞合間距的絞線構(gòu)成電流的流向盡可能地不一致的繞組線就可以。
很顯然，將第4實(shí)施例和本第5實(shí)施例組合之后來(lái)制作絞線的話，當(dāng)然也是可行的。
在本實(shí)施例中，絞線218雖然是經(jīng)3個(gè)階段的多重絞合后形成的，但這不是限定性的規(guī)定，只進(jìn)行2個(gè)階段也可以，或者進(jìn)行3個(gè)階段以上也可以，這是不言而喻的。
實(shí)施例6本發(fā)明第6實(shí)施例涉及一種如圖18中的俯視圖所示的感應(yīng)加熱線圈203。本實(shí)施例中的繞組線219使用的是在圖17中所示的所述第5實(shí)施例中的絞線218上包覆上第2絕緣材料而形成的絞合線。繞組線219如圖18中所示的那樣在線圈支承部件250上卷繞成渦旋狀，構(gòu)成感應(yīng)加熱線圈203。繞組線219由于是由絞合間距互不相同的絞線214、215、216集束而成的，故在感應(yīng)加熱線圈203中，與第n圈的繞組線n相鄰接的第(n-1)圈的繞組線(n-1)和第(n+1)圈的繞組線(n+1)中的繞組線219分別如圖17(a)所示的那樣由絞合間距互不相同的絞線214、215、216構(gòu)成，這樣，在鄰接部分中構(gòu)成絞線214、215、216的各根單線的方向幾乎都不相同。各根單線的方向不相同，各根單線中流動(dòng)的電流方向也不會(huì)相同，也就不會(huì)互相一致。電流方向不一致的話，鄰近效應(yīng)就可以減輕，由鄰近效應(yīng)引起的感應(yīng)加熱線圈203的電阻增加現(xiàn)象也就可以減輕。
實(shí)施例7下面參照?qǐng)D19至圖23來(lái)描述本發(fā)明第7實(shí)施例中的感應(yīng)加熱線圈的絞線。圖19為構(gòu)成本實(shí)施例第7實(shí)施例中的繞組線的絞線220的側(cè)視圖，圖20為沿圖19中的XX-XX方向的截面圖。絞線220由單線或者多個(gè)單線集束成的絞線221及222以下面說(shuō)明的方式組合而成。亦即，首先將多根絞線221進(jìn)行右旋形成渦旋狀，構(gòu)成截面如圖20中所示的圓管狀右螺旋部分221a。接下來(lái)，將多根絞線222進(jìn)行左旋形成渦旋狀，在上述的右螺旋部分221a的外側(cè)形成直徑比圖20中所示的所述右螺旋部分221a的直徑大的圓管狀左螺旋部分222a。圖19為圓管狀絞合線220從側(cè)面看到的示意圖。為簡(jiǎn)明起見(jiàn)，圖中只示出了圓管狀絞線220的前面一側(cè)的絞線221及222，背面一側(cè)的絞線221、222在圖中未示出。
在本實(shí)施例的絞線220中，由于在絞線221和222互相接近的交叉部分229處絞線221和222中流動(dòng)的電流方向互不相同，因此，可以減小各根單線相互間的鄰近效應(yīng)的影響。
將本實(shí)施例中的絞線222構(gòu)成的繞組線卷繞成感應(yīng)加熱線圈、再在該感應(yīng)加熱線圈中加上交流電流對(duì)鍋等被加熱物進(jìn)行感應(yīng)加熱時(shí)，在被加熱物中將產(chǎn)生與加熱線圈中的電流方向相反的渦流。在這樣的渦流產(chǎn)生的鄰近效應(yīng)的作用下，在線圈部件中流動(dòng)的電流將被拉向被加熱物方向，從而使電流在絞線220中不會(huì)均勻地流動(dòng)，而是偏向一側(cè)。在本實(shí)施例中，通過(guò)使右旋的渦旋狀右螺旋部221a和左旋的渦旋狀左螺旋部222a互相靠近，使被加熱物與右螺旋部221a之間的距離、與被加熱部和左螺旋部222a之間的距離大致相同，從而減少絞線221中流過(guò)的電流和單線222中流過(guò)的電流之間的差。另外，絞線221和222相互間的鄰近效應(yīng)引起的各根單線內(nèi)的電流密度的偏斜可以消除，線圈部件的損耗可以降低。
另外，在上述的實(shí)施例中雖然示出的是右旋的渦旋狀絞線221位于左旋的渦旋狀絞線222的內(nèi)側(cè)的結(jié)構(gòu)，但是，絞線222設(shè)在絞線221的內(nèi)側(cè)的話也可以達(dá)到相同的效果。
圖21為第7實(shí)施例中的另一種絞線223的側(cè)視圖。圖21中所示的絞線223由絞線221和222編成圓管狀。為了圖示簡(jiǎn)明起見(jiàn)，圖21中只示出了圓管狀絞線223的前方一側(cè)的絞線221、222，位于背面一側(cè)的導(dǎo)體線221、222則沒(méi)有示出。
在圖21所示的絞線223中，由于在絞線221和絞線222的交差部分處各自的電流方向互不相同，因此鄰近效應(yīng)的影響可以減小。另外，與圖19中所示的絞線220一樣地對(duì)鍋等被加熱物進(jìn)行感應(yīng)加熱時(shí)，被加熱物中將會(huì)產(chǎn)生與加熱線圈電流方向相反的渦流。在這種渦流的鄰近效應(yīng)的作用下，在線圈部件中流動(dòng)的電流將被拉向被加熱物一側(cè)，造成電流在絞線223中不能均勻流動(dòng)，而是偏向一側(cè)。在本實(shí)施例中，通過(guò)將右旋的渦旋狀絞線221和左旋的渦旋狀導(dǎo)體線222編制成互相靠近，使被加熱物和導(dǎo)體線221之間的距離、與被加熱部和導(dǎo)體線222之間的距離變得基本相同，從而減少絞線221中流過(guò)的電流和絞線222中流過(guò)的電流之間的差。另外，因絞線221和222相互間的鄰近效應(yīng)而產(chǎn)生的各根單線內(nèi)的電流密度發(fā)生偏斜的現(xiàn)象也可以消除，線圈部件的損耗可以降低。
圖22為第7實(shí)施例的又一種線圈導(dǎo)線224的側(cè)視圖。圖22中的絞線224是將圖19中的絞線220在直線L附近將絞線221和222的內(nèi)外設(shè)置位置相互交換。亦即，在圖22中，從絞線222的下端B直至線段L為止，絞線221位于絞線222的內(nèi)側(cè)；而從線段L到上端T之間，絞線221位于絞線222的外側(cè)。這樣，絞線221和222的內(nèi)外位置關(guān)系每隔規(guī)定的距離就發(fā)生交換。在內(nèi)外位置關(guān)系發(fā)生交換的線段L附近設(shè)置一定長(zhǎng)度的直線部分225的話，在對(duì)絞線221和222進(jìn)行內(nèi)外位置交換的加工時(shí)就會(huì)變得很容易。具有圖22所示構(gòu)成的絞線224產(chǎn)生的效果與具有上面的圖19所示構(gòu)成的絞線220基本相同。由于絞線224比起具有圖21所示構(gòu)成的絞線223來(lái)加工容易，因此生產(chǎn)效率可以提高，制造成本也可望降低。
圖23為將第7實(shí)施例中的各個(gè)實(shí)例中的絞線220、223或224周圍設(shè)置上第2絕緣材料形成繞組線、再用將這樣的繞組線卷繞成的感應(yīng)加熱線圈226的截面圖。該截面圖中所示的線圈支承部件250為大致呈圓板狀的部件，使用(比方說(shuō))絞線220構(gòu)成的繞組線如圖18所示的那樣卷繞成渦旋狀而形成的線圈部件230安裝在上述線圈支承部件250上。線圈部件230采用的是把圖19中所示的圓管狀繞組線220壓成扁平狀后得到的產(chǎn)物。通過(guò)壓成扁平狀，可以增加能夠卷繞在具有規(guī)定直徑的略圓板狀的線圈支承部分250上的線圈部件230的卷繞圈數(shù)。由于線圈部件230的卷繞圈數(shù)增加了，由絞線220卷繞成的繞組線的長(zhǎng)度也將變長(zhǎng)。因此，線圈部件230適合于使用在需要將很長(zhǎng)的繞組線以很多的圈數(shù)卷繞成的感應(yīng)加熱線圈的感應(yīng)加熱裝置中。在上述感應(yīng)加熱線圈226中，構(gòu)成線圈部件230的如圖19中所示的絞線220由右渦旋狀地卷繞成的絞線221和左渦旋狀地卷繞成的絞線222構(gòu)成。因此，絞線221和222中分別流過(guò)的電流的方向?qū)?huì)不同，這樣，絞線221及222相互間的鄰近效應(yīng)會(huì)被減輕，絞線221及222中流過(guò)的電流偏斜現(xiàn)象也都會(huì)減少，電流偏斜引起的電阻增大現(xiàn)象也就能避免。其結(jié)果，可望提高感應(yīng)加熱線圈在使用過(guò)程中的熱效率。
在本發(fā)明的上述實(shí)施例中，感應(yīng)加熱線圈的單線雖然使用的是導(dǎo)體線徑(直徑)為0.1mm的銅線，但是，線徑對(duì)上述的作用并沒(méi)有很大的影響，即便使用比方說(shuō)線徑為0.04mm～0.06mm的細(xì)銅線也可以達(dá)到相同的效果。
如上所述，由于本發(fā)明能夠減輕集膚效應(yīng)及鄰近效應(yīng)的影響，感應(yīng)加熱線圈的高頻電流電阻可以減少，因此，電源功率損失能夠減少，感應(yīng)加熱的效率可以得到提高。
實(shí)施例8下面參照?qǐng)D24至圖30來(lái)說(shuō)明本發(fā)明第8實(shí)施例的感應(yīng)加熱線圈。這一第8實(shí)施例中的感應(yīng)加熱線圈是由所述第1實(shí)施例至第6實(shí)施例中所述的感應(yīng)加熱線圈的繞組線卷繞成渦旋狀，形成線圈部件，再將這樣的線圈部件如圖4中所示的那樣安裝在線圈支承部件60上。圖4中的線圈部件61的線頭亦即線圈引線部分63及83被從線圈支承部件60引出到外部。
圖26為線圈支承部件60的局部斜視圖，其中詳細(xì)示出了用于安裝線圈印線部分63及83的端子固定部分62的詳細(xì)構(gòu)成。端子固定部分62既可以由和線圈支承部件60相同的耐熱樹脂制成，也可以與線圈支承部分60制成一體。處于線圈部件61的兩個(gè)端部的線圈印線部分63及83分別與端子部分65及85相連接，各個(gè)端子部分65、85被固定在端子固定部分62中。
下面參照?qǐng)D24至圖30對(duì)比方說(shuō)繞組線30的線圈印線部分83(如圖4所示)與端子部分85之間的連接情況進(jìn)行說(shuō)明。圖24(a)為端子部分85的斜視圖。圖24(b)中示出了設(shè)在端子部分85上的、帶有突出部99的螺釘孔87的截面圖。端子部分85由材質(zhì)為黃銅等良導(dǎo)電體、厚度約0.8mm的金屬板形成。如圖中所示，端子部分85的右端部設(shè)有連接部2，這是將端子部分85的一部分加以折彎成圓弧狀而構(gòu)成的。連接部2的圓弧狀部分的內(nèi)徑設(shè)置成比線圈印線部分83的外徑稍稍大一些。線圈印線部分83的前端部有5～10mm的線圈導(dǎo)線端部84被插入連接部2的圓弧狀部?jī)?nèi)，借助圖27中所示的連接裝置20與連接部2進(jìn)行連接。
連接裝置20中設(shè)有氣缸等加壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)21，推動(dòng)上部電極22朝箭頭24所示的方向移動(dòng)，對(duì)放置在上部電極22和固定的下部電極23之間的被加工物加上規(guī)定的壓力。圖28(a)示出了上部電極22的形狀，圖28(b)為表示下部電極23的形狀的斜視圖。上部電極22由銅制成，其底面上帶有突起部分22a。下部電極23相同也是由銅制成，其上表面帶有突起部分23a。
圖24(a)中所示的端子部分85上的連接部2首先如圖29中所示被置于上部電極22和下部電極23之間，接下來(lái)，如圖30所示的那樣使上部電極22朝箭頭24所示方向移動(dòng)，進(jìn)行加壓。在開始加壓的同時(shí)，對(duì)上部電極22和下部電極23之間通上交流或者直流電流，并使電流從上部電極22經(jīng)連接部2流向下部電極23。這樣的電流將在連接部2中產(chǎn)生焦?fàn)枱?。連接部2中產(chǎn)生的熱量將傳遞到線圈導(dǎo)線端部84，對(duì)第2絕緣材料31、41、51及全部單線25(圖1～3)進(jìn)行加熱。這樣，第2絕緣材料31及單線25的溫度將會(huì)上升，使得包覆第2絕緣材料31及各單線25的導(dǎo)體的第1絕緣材料發(fā)生熔解，液化。在這樣的狀態(tài)下繼續(xù)對(duì)上部電極22進(jìn)行加壓的話，已經(jīng)熔解了的、包覆著第2絕緣材料31、41、51和各根單線25的第1絕緣材料亦即樹脂會(huì)被上部電極22和下部電極23進(jìn)行擠壓，從原來(lái)位置擠到外部，這些擠壓出的熔解物83a會(huì)如圖25中所示的那樣存積在連接部2的端面附近。其結(jié)果，使得各根單線25的導(dǎo)體都呈暴露狀態(tài)，且各根導(dǎo)體之間互相接觸，同時(shí)一部分導(dǎo)體還與連接部2相接觸。這樣一來(lái)，線圈印線部分83中的各根單線25中的導(dǎo)體直接或者經(jīng)過(guò)其它導(dǎo)體與端子部分85發(fā)生電連接。連接裝置20中對(duì)上部電極22所施加的壓力最好在約2000N(牛頓)或者更大，電流最好為3500A的直流。另外，電流的施加時(shí)間為1～3秒。通過(guò)上述方法實(shí)現(xiàn)連接的連接部2的形狀如圖25中所示，即會(huì)形成由上部電極22的突起部分24擠壓出的凹槽狀壓緊接觸部分86。
如圖30中所示，當(dāng)夾在連接裝置20的上部電極22和下部電極23之間的金屬制成的連接部2一邊被加壓一邊被通電時(shí)，突起部22a和23a分別與連接部2發(fā)生接觸。因此，上部電極22、下部電極23與連接部2的接觸面積為由突起部22a、23a的面積所確定的規(guī)定值。由于接觸面積為規(guī)定值，流過(guò)一定的電流(3500A)時(shí)，其發(fā)熱量也與設(shè)計(jì)值基本一致，因此可以對(duì)繞組線85和連接部2進(jìn)行穩(wěn)定的連接加工。
在上面所述的本實(shí)施例中，由多根其導(dǎo)體被第1絕緣材料所包覆的單線25集束后形成絞線，其中，單線的導(dǎo)體的直徑為極其細(xì)微的0.05mm，每根單線的絕緣厚度為很薄的100μm。這樣，單線的根數(shù)即使多達(dá)1600根，繞組線的直徑(外徑)也可以減小至約3.5mm。
另外，在圖1中所示的繞組線30中，絞線的外表面包覆著第2絕緣材料31。在圖3中所示的繞組線50中，絞線的外表面包覆著第2絕緣材料41及51。因此，在將繞組線30或者50以規(guī)定的圈數(shù)卷繞成規(guī)定的形狀、形成線圈61之際，第2絕緣材料31、41、51將構(gòu)成保護(hù)膜。為此，在卷繞作業(yè)過(guò)程中對(duì)各根單線25上加上不相同的力時(shí)，絞合也不會(huì)發(fā)生部分的退回、破損折斷等情況。另外，第1絕緣覆膜也不易受損，既能使質(zhì)量保持穩(wěn)定，又能使卷繞作業(yè)容易進(jìn)行。
另外，具有被熱可塑性樹脂等被熱溶融的第1絕緣材料的覆層的細(xì)單線25構(gòu)成絞線，這樣的絞線再由熱可塑性樹脂等構(gòu)成的第2絕緣材料31所包覆后構(gòu)成繞組線30，繞組線30的兩個(gè)線圈導(dǎo)線端部64、84分別一邊被加熱一邊被壓緊接觸到如圖24(a)中所示的端子部分65、85上，進(jìn)行連接。因此，事前沒(méi)有必要進(jìn)行清除掉第2絕緣材料31及每根單線25的第1絕緣材料包覆樹脂這樣的操作，繞組線30和端子部分65，85的連接就變得極其簡(jiǎn)單，在很短的時(shí)間內(nèi)就能完成。由于無(wú)需進(jìn)行電焊，因此不必非得使用熟練的操作人員。另外，用來(lái)清除包覆層的化學(xué)藥液處理過(guò)程也不再需要了，殘留的藥液導(dǎo)致導(dǎo)線中發(fā)生故障的可能性也就不存在了。圖26中所示的線圈印線部分63和端子部分65之間的連接也可以通過(guò)與所述線圈印線部分83和端子部分85之間的連接相同的步驟來(lái)進(jìn)行。在以上的說(shuō)明中雖然只對(duì)圖1中所示的繞組線30和端子部分65、85之間的連接進(jìn)行了說(shuō)明，但是，圖2及圖3中所示的繞組線40及50與端子部分65、85的連接也可以采用同樣的方式來(lái)進(jìn)行。
接下來(lái)，參照?qǐng)D25及圖26對(duì)端子部分65及85安裝到圖26中所示的端子固定部分62上的情況進(jìn)行說(shuō)明。端子部分65和85除了在安裝到端子固定部分62上時(shí)相對(duì)于中心線C具有對(duì)稱的形狀這一點(diǎn)之外，具體結(jié)構(gòu)實(shí)際上是相同的。在下面的說(shuō)明中，考慮到圖25及圖26的簡(jiǎn)明性，根據(jù)情況對(duì)端子部分65或者端子部分85進(jìn)行說(shuō)明，但是，對(duì)端子部分65進(jìn)行的說(shuō)明也適用于端子部分85，同時(shí)對(duì)端子部分85進(jìn)行的說(shuō)明也適用于端子部分65。如圖25中所示，端子部分85的中心部設(shè)有螺釘孔87，左端部設(shè)有與周圍切開并且隆起的部分4。螺釘孔67、87最好如圖24(b)所示的那樣設(shè)有內(nèi)表面上設(shè)有螺紋的圓筒狀突出部99。在圖26中，端子固定部分62上設(shè)有爪狀部89、90、91，這些爪狀部89、90、91與端子固定部分62的上表面62a之間具有比包含端子部分65、85的螺釘孔67、87的突出部99在內(nèi)的高度(厚度)稍大一些的間隙。
具體來(lái)說(shuō)，在將端子部分65安裝到端子部分62上時(shí)，向?qū)⒍俗硬糠?5如圖中的箭頭94所示的方向插入所述爪狀部89、90下方的間隙中；將端子部分65沿上述方向進(jìn)一步推入時(shí)，切起部4的上表面將頂住爪狀部91的下端，切起部4一邊稍稍地向下方發(fā)生彈性變形一邊被推入。當(dāng)螺釘孔67的突出部99滑入設(shè)在端子固定部分62的上表面62a上的孔(圖中未示出)中時(shí)，切起部4的上表面將向下方移動(dòng)，不再頂住爪狀部91的下端。在這樣的狀態(tài)下，端子部分65向上的移動(dòng)將由切起部4和爪狀部91加以限制，橫向移動(dòng)將由螺釘孔87的突出部99和設(shè)在端子固定部分62的上表面62a上的孔加以限制。
這樣一來(lái)，由于端子部分65就能被固定在端子固定部分62上，由此無(wú)需另外設(shè)置用來(lái)限制端子部分65的位置的其他部件。不但可以降低制造成本，同時(shí)端子部分65的安裝作業(yè)也將變得容易進(jìn)行。
如圖24(a)中所示，端子部分85中設(shè)有用于對(duì)繞組線30、40或者50的線圈印線部分83進(jìn)行加熱/壓緊接觸以進(jìn)行電連接的連接部2；與連接部2相連的繞組線固定部100；和在與安裝在繞組線固定部100中的線圈印線部分83基本垂直的方向上聯(lián)結(jié)著設(shè)置的彎曲部101。彎曲部101上設(shè)有螺釘孔87。線圈印線部分83與繞組線固定部100被設(shè)置在大致相同的方向上。
如圖26中所示，在把與外部相連接的配線連接件120與端子部分65相連接時(shí)，通過(guò)螺釘96將其擰緊到螺釘孔67中。另外，除了螺釘孔67之外，光是設(shè)置直孔也是可以的。在這樣的場(chǎng)合下，不是通過(guò)螺釘孔67中的螺紋，而是通過(guò)螺母將螺絲釘96加以緊固。另外，除了螺釘96之外，采用自攻螺釘也是沒(méi)有問(wèn)題的。
這樣，端子部分65可以由固定在線圈支承部件60上或者與之形成一體的端子固定部分62加以保持，故線圈61的印線部分63、83可以縮短。通過(guò)使用連接件120，與變頻器等向線圈部件61供給高頻電流的裝置進(jìn)行連接作業(yè)時(shí)就變得比較容易。由于線圈印線部分83被朝與繞組線固定部100大致相同的方向被拉出，因此在組裝過(guò)程中或者組裝完成之后，線圈印線部分83呈載置在繞組線固定部100中的狀態(tài)，不會(huì)垂下，因此可以防止連接部2的附近的線圈印線部分83的單線上被加上過(guò)大的彎曲力。另外，設(shè)在與安裝在繞組線固定部100中的線圈印線部分83基本垂直的方向上的彎曲部101中由于帶有螺釘孔87，在將外部配線連接器120連接到端子部分85的螺釘孔87中時(shí)，線圈印線部分83不會(huì)妨礙操作，配線作業(yè)也就很容易進(jìn)行。另外，雖然彎曲部101與繞組線固定部100基本垂直，亦即設(shè)置在與線圈印線部分83基本垂直的方向上，但是，這不是限制性的規(guī)定，其設(shè)置方向只要與繞組線固定部100有彎曲、不構(gòu)成直線，都可以達(dá)到同樣的效果。
如以上的實(shí)施例中詳細(xì)闡述過(guò)的那樣，本發(fā)明能夠提供一種適合于對(duì)具有鋁和鋁以上的導(dǎo)電率且屬于非磁性的被加熱體進(jìn)行感應(yīng)加熱的感應(yīng)加熱線圈，而且能夠大幅度抑制高頻損耗引起的發(fā)熱，制造容易，成本低廉，同時(shí)質(zhì)量能夠保持穩(wěn)定。
本發(fā)明可以使用在感應(yīng)加熱烹調(diào)器具、復(fù)印機(jī)等中的感應(yīng)加熱裝置中，特別適用于為了對(duì)鋁等低電阻率而且高磁導(dǎo)率的材料進(jìn)行感應(yīng)加熱而在工作時(shí)通入高頻電流的感應(yīng)加熱線圈。
權(quán)利要求
1.一種感應(yīng)加熱線圈，其特征在于包括線圈部件，所述線圈部件的構(gòu)造為由其導(dǎo)體被第1絕緣材料所包覆的多根單線進(jìn)行集束、絞合成絞線，再將所述絞線的外表面由第2絕緣材料加以包覆，形成用于卷繞線圈的導(dǎo)線亦即繞組線，最后將所述繞組線按照規(guī)定的圈數(shù)卷繞成規(guī)定的形狀。
2.如權(quán)利要求1中所述的感應(yīng)加熱線圈，其特征在于所述繞組線為將多根上述的單線進(jìn)行集束、絞合后形成絞線、再將至少2根線所述絞線進(jìn)行1次或1次以上的絞合而形成的多重絞線。
3.如權(quán)利要求1或2中所述的感應(yīng)加熱線圈，其特征在于所述導(dǎo)體的直徑在0.1mm或0.1mm以下。
4.如權(quán)利要求1或2中所述的感應(yīng)加熱線圈，其特征在于所述第2絕緣材料為氟化樹脂。
5.如權(quán)利要求1或2中所述的感應(yīng)加熱線圈，其特征在于所述第2絕緣材料具有融點(diǎn)不同的多個(gè)絕緣層，構(gòu)成所述第2絕緣材料的最外側(cè)的絕緣層的融點(diǎn)比其內(nèi)側(cè)的絕緣層的融點(diǎn)低。
6.一種感應(yīng)加熱線圈制造方法，其特征在于包括以下步驟將多根其導(dǎo)體由第1絕緣材料加以包覆的單線進(jìn)行集束，在絞合成的絞線的外表面由第2絕緣材料加以包覆，形成繞組線，再將所述繞組線按照規(guī)定的圈數(shù)卷繞成規(guī)定的形狀，形成線圈部件，及將用于進(jìn)行外部連接的端子連接到所述線圈部件的線頭上，從而與所述導(dǎo)體之間保持電連接。
7.如權(quán)利要求6中所述的感應(yīng)加熱線圈制造方法，其特征在于所述繞組線為將多根上述的單線進(jìn)行集束、絞合后形成絞線、再將至少2根所述絞線進(jìn)行1次或1次以上的絞合而形成的多重絞線。
8.如權(quán)利要求6所述的感應(yīng)加熱線圈制造方法，其特征在于所述第2絕緣材料具有融點(diǎn)不同的多個(gè)絕緣層，同時(shí)，構(gòu)成所述第2絕緣材料的最外側(cè)的絕緣層由融點(diǎn)比其內(nèi)側(cè)的絕緣層的融點(diǎn)低的絕緣層形成，通過(guò)加熱使所述最外側(cè)的絕緣層發(fā)生熔解，使所述繞組線相互進(jìn)行緊固。
9.如權(quán)利要求6所述的感應(yīng)加熱線圈制造方法，其特征在于還包括以下的粘結(jié)步驟將卷繞成的所述線圈部件加熱到規(guī)定的溫度，使所述繞組線的第2絕緣材料熔解，使鄰接的第2絕緣材料相互粘結(jié)、固化后將所述線圈部件的形狀保持住。
10.如權(quán)利要求1或者2所述的感應(yīng)加熱線圈，其特征在于所述的感應(yīng)加熱線圈由截面積不同的多個(gè)單線集束后、絞合而成的繞組線卷繞而成。
11.如權(quán)利要求10所述的感應(yīng)加熱線圈，其特征在于所述繞組線呈把多束含有截面積不同的多根所述單線的所述絞線再次進(jìn)行絞合、進(jìn)行多次絞合的多重絞線構(gòu)造。
12.如權(quán)利要求10所述的感應(yīng)加熱線圈，其特征在于所述繞組線是通過(guò)在具有第1截面積的所述單線或使用了具有第1截面積的所述單線的所述絞合線的周圍/設(shè)置上具有與第1截面積不同的第2截面積的所述單線或者使用了具有第2截面積的所述單線的所述絞線，再進(jìn)行絞合而成。
13.如權(quán)利要求1所述的感應(yīng)加熱線圈，其特征在于具有所述單線或所述絞線的所述繞組線的一部分或者全部外周面上都設(shè)有所述第2絕緣材料。
14.如權(quán)利要求1所述的感應(yīng)加熱線圈，其特征在于所述繞組線呈如下的多重絞合構(gòu)造所述單線或所述絞線被進(jìn)行絞合，形成上位絞線，所述上位絞線的至少部分或者全部外周面上設(shè)置上所述的第2絕緣材料，然后再度進(jìn)行絞合。
15.如權(quán)利要求13或14所述的感應(yīng)加熱線圈，其特征在于第2絕緣材料為通過(guò)規(guī)定的加熱處理而具有粘結(jié)功能的粘合性絕緣體。
16.如權(quán)利要求15所述的感應(yīng)加熱線圈，其特征在于所述的粘合性絕緣體含有熱可塑性樹脂，通過(guò)加上熱量，第2絕緣材料和鄰接的其它第2絕緣材料產(chǎn)生融接。
17.如權(quán)利要求15所述的感應(yīng)加熱線圈，其特征在于所述粘合性絕緣體中含有未硬化或半硬化的橡膠或者樹脂，上述第2絕緣材料在加熱后和鄰接的其它第2絕緣材料發(fā)生固化、融接。
18.如權(quán)利要求15所述的感應(yīng)加熱線圈，其特征在于所述粘合性熱固性絕緣體含有浸泡了未硬化或半硬化的橡膠或者熱固性樹脂的紡織布或者無(wú)紡布，上述第2絕緣材料在加熱后和鄰接的其它第2絕緣材料發(fā)生固化、融接。
19.如權(quán)利要求13或者14所述的感應(yīng)加熱線圈，其特征在于所述第2絕緣材料為熱收縮帶，所述熱收縮帶被卷繞在所述絞線或所述繞組線上，通過(guò)加熱，所述絞線或所述繞組線被加以固定。
20.如權(quán)利要求13或者14所述的感應(yīng)加熱線圈，其特征在于以下結(jié)構(gòu)所述第2絕緣材料的外周面設(shè)有粘結(jié)部分，鄰接的所述第2絕緣材料之間通過(guò)所述粘結(jié)部分實(shí)現(xiàn)粘結(jié)。
21.如權(quán)利要求13或14所述的感應(yīng)加熱線圈，其特征在于在所述絞線或所述繞組線的外周面設(shè)置所述第2絕緣材料時(shí)，先對(duì)所述絞線或所述繞組線本身加熱，使所述絞線或所述繞組線本身所含的揮發(fā)成分降低，然后再設(shè)置上所述第2絕緣材料。
22.如權(quán)利要求1、2、13或14中任一項(xiàng)所述的感應(yīng)加熱線圈，其特征在于相對(duì)于所述線圈部件的全部空間體積而言，所述單線的所述導(dǎo)體的總體積為50％以下。
23.如權(quán)利要求13或14所述的感應(yīng)加熱線圈，其特征在于所述絞線或繞組線中的至少一部分使用的是所述導(dǎo)體的直徑在0.1mm或0.1mm以下的單線。
24.如權(quán)利要求1、2、13或者14中的任一項(xiàng)所述的感應(yīng)加熱線圈，其特征在于這樣的感應(yīng)加熱線圈被使用于在感應(yīng)加熱線圈中通上40～100kHz的高頻電流對(duì)被加熱體進(jìn)行感應(yīng)加熱的感應(yīng)加熱裝置中。
25.如權(quán)利要求1、2、13或者14中的任一項(xiàng)所述的感應(yīng)加熱線圈，其特征在于結(jié)構(gòu)所述繞組線由多束所述單線進(jìn)行右旋旋轉(zhuǎn)而絞合成的右絞線、和多束所述單線進(jìn)行左旋旋轉(zhuǎn)而絞合成的左絞線混合構(gòu)成。
26.如權(quán)利要求25所述的感應(yīng)加熱線圈，其特征在于所述繞組線呈這樣的多重絞合構(gòu)造，即分別用一束或一束以上的所述右絞線和所述左絞線再次進(jìn)行絞合。
27.如權(quán)利要求26所述的感應(yīng)加熱線圈，其特征在于所述繞組線呈這樣的結(jié)構(gòu)，即至少在1個(gè)階段的絞合中，使用相同數(shù)量的所述右絞線和所述左絞線進(jìn)行絞合。
28.如權(quán)利要求26所述的感應(yīng)加熱線圈，其特征在于所述繞組線呈這樣的結(jié)構(gòu)，即至少在1個(gè)階段的絞合中，預(yù)先將所述右絞線和左絞線各1束進(jìn)行絞合。
29.如權(quán)利要求1、2、13或者14中的任一項(xiàng)所述的感應(yīng)加熱線圈，其特征在于所述單線或所述絞線束為絞合間距互不相同的2種以上的絞線再次進(jìn)行絞合而成的多重絞合線。
30.如權(quán)利要求29所述的感應(yīng)加熱線圈，其特征在于集束成所述繞組線的絞合線的絞合間距互不相同，且其比值不為整數(shù)。
31.如權(quán)利要求1、2、13或者14的任一項(xiàng)所述的感應(yīng)加熱線圈，其特征在于這樣的感應(yīng)加熱線圈由所述單線或所述絞線以不規(guī)則的間距絞合成的所述繞組線卷繞而成。
32.如權(quán)利要求1、2、13或者14的任一項(xiàng)所述的感應(yīng)加熱線圈，其特征在于所述感應(yīng)加熱線圈由使用多根所述單線或所述絞線形成的右旋渦旋狀且為圓管狀的右螺旋部、和左旋渦旋狀且為圓管狀的左螺旋部混合存在的所述繞組線形成。
33.如權(quán)利要求32所述的感應(yīng)加熱線圈，其特征在于以下結(jié)構(gòu)所述繞組線中設(shè)有所述右螺旋部和所述左螺旋部，其中一方的所述螺旋部的內(nèi)側(cè)靠近另一方的螺旋部。
34.如權(quán)利要求32所述的感應(yīng)加熱線圈，其特征在于所述繞組線具有以下的結(jié)構(gòu)每次當(dāng)所述單線或所述絞線發(fā)生交錯(cuò)時(shí)，圓管狀右螺旋部和左螺旋部的內(nèi)外位置關(guān)系會(huì)交互地發(fā)生交換。
35.如權(quán)利要求32所述的感應(yīng)加熱線圈，其特征在于所述繞組線具有以下的結(jié)構(gòu)圓管狀右螺旋部和左螺旋部的內(nèi)外的位置關(guān)系每隔規(guī)定的長(zhǎng)度就發(fā)生更換。
36.一種感應(yīng)加熱線圈，其特征在于該感應(yīng)加熱線圈通過(guò)對(duì)權(quán)利要求32～35的任一個(gè)中所述的繞組線加壓、制成平板狀后，再卷繞而成。
37.如權(quán)利要求1，2，13或者14的任一項(xiàng)所述的感應(yīng)加熱線圈，其特征在于還設(shè)有外部連接端子部分，其中，在通過(guò)電流流動(dòng)產(chǎn)生焦?fàn)枱岬耐瑫r(shí)，對(duì)所述線圈部件的線頭進(jìn)行加壓，通過(guò)使所述第1絕緣材料及第2絕緣材料發(fā)生溶融并與所述導(dǎo)體壓緊接觸，在與所述導(dǎo)體保持著電連接的狀態(tài)下固定在所述線圈部件的線頭上。
38.如權(quán)利要求37所述的感應(yīng)加熱線圈，其特征在于還設(shè)有用于固定住所述線圈部件的線圈支承部件，所述端子部分固定在所述線圈支承部件中，同時(shí)還設(shè)有螺釘孔。
39.如權(quán)利要求38所述的感應(yīng)加熱線圈，其特征在于還設(shè)有用于保持所述線圈部件的線圈支承部件，所述端子部分固定在所述線圈支承部件中，同時(shí)，還設(shè)有帶有圓筒狀突出部的螺釘孔，所述螺釘孔的內(nèi)表面設(shè)有螺紋；當(dāng)所述端子部分安裝到所述線圈支承部件上時(shí)，通過(guò)螺釘孔和所述線圈支承部件對(duì)橫向移動(dòng)進(jìn)行限制。
40.如權(quán)利要求37所述的感應(yīng)加熱線圈，其特征在于還設(shè)有用于固定所述線圈部件及端子部分的線圈支承部件，所述端子部分上設(shè)有用于對(duì)線圈部件的線頭同時(shí)進(jìn)行加熱和加壓從而與導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)電連接的連接部、與所述連接部聯(lián)結(jié)著設(shè)置的繞組線固定部、及與所述繞組線固定部聯(lián)結(jié)著設(shè)置且互相之間不呈直線的彎曲部，所述彎曲部具有螺釘孔或者直孔，同時(shí)所述線圈部件的端部的繞組線在從所述連接部與所述繞組線固定部實(shí)質(zhì)上相同的方向上被拉出。
41.如權(quán)利要求6～8的任一項(xiàng)所述的感應(yīng)加熱線圈制造方法，其特征在于還包括如下步驟在通過(guò)電流流動(dòng)產(chǎn)生的焦?fàn)枱崾顾鼍€圈部件的線頭產(chǎn)生發(fā)熱的同時(shí)，對(duì)所述線圈部件的線頭進(jìn)行加壓，使所述第1絕緣材料及第2絕緣材料溶融，通過(guò)與所述導(dǎo)體發(fā)生壓緊接觸與所述導(dǎo)體保持著電連接，將外部連接端子與所述線圈部件的線頭進(jìn)行連接。
42.如權(quán)利要求40所述的感應(yīng)加熱線圈制造方法，其特征在于所述端子具有用于同時(shí)對(duì)所述線圈部件的線頭進(jìn)行加熱和加壓、與導(dǎo)體進(jìn)行電連接的連接部；與所述連接部聯(lián)結(jié)著設(shè)置的繞組線固定部；及與所述繞組線固定部聯(lián)結(jié)著設(shè)置但不呈直線的彎曲部，所述彎曲部上設(shè)有螺釘孔或者直孔，同時(shí)所述線圈部件的端部的繞組線在從所述連接部與所述繞組線固定部實(shí)質(zhì)上相同的方向上被拉出。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種高頻損耗及自身發(fā)熱少、且制造容易的感應(yīng)加熱線圈。其中，由第1絕緣材料將單線中的導(dǎo)體加以包覆后，將多根單線加以集束、絞合成絞線；再用第2絕緣材料包覆絞線的外表面，形成繞組線；最后將繞組線按照規(guī)定的形狀和規(guī)定的圈數(shù)卷繞成線圈部件。在通過(guò)焦?fàn)枱釋?duì)線圈部件的線頭和連接部進(jìn)行加熱的同時(shí)，對(duì)線頭進(jìn)行加壓，使第1絕緣材料及第2絕緣材料熔解融后，將導(dǎo)體壓緊接觸，將線圈部件的線頭的外部連接端子部分在與導(dǎo)體保持著電連接的狀態(tài)下保持固定。這樣，就可以實(shí)現(xiàn)這一種適合與對(duì)鋁等高導(dǎo)電率且屬非磁性的被加熱體進(jìn)行感應(yīng)加熱的感應(yīng)加熱線圈，這種線圈能夠抑制因自身的高頻損失產(chǎn)生的發(fā)熱，制造容易，成本低且質(zhì)量穩(wěn)定。
文檔編號(hào)H05B6/36GK1675962SQ0381933
公開日2005年9月28日 申請(qǐng)日期2003年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月15日
發(fā)明者慶島敏弘, 片岡章, 相原勝行, 槇尾信芳, 后藤和也 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社