本公開涉及線圈模塊和包括線圈模塊的家用電器。
背景技術(shù)：
1、近來，各種家用電器正被用于使人類生活更方便。家用電器的示例包括烹飪器具、冰箱、洗衣機(jī)、干衣機(jī)、衣物管理機(jī)器、水凈化器等。
2、烹飪器具是一種家用電器，是一種用于烹飪食物的家用電器，其安裝在廚房空間中，并根據(jù)用戶的意圖烹飪食物。烹飪器具可以基于所使用的熱源或燃料的類型或種類而被分類成各種類別。
3、當(dāng)基于烹飪食物的方法對(duì)烹飪器具進(jìn)行分類時(shí)，根據(jù)放置食物的空間的類型，烹飪器具可以被分類為開放式烹飪器具和封閉式烹飪器具。封閉式烹飪器具的示例包括烤箱、微波爐等，而開放式烹飪器具的示例包括爐灶面、爐架等。
4、在開放式烹飪器具中，爐灶面設(shè)置成能夠通過至少一個(gè)燃燒器加熱容納在烹飪?nèi)萜髦械氖澄铩t灶面可以以具有使用電的燃燒器的形式提供，或者可以以具有使用氣體的燃燒器的形式提供。另外，爐灶面可以實(shí)現(xiàn)為獨(dú)立單元，也可以實(shí)現(xiàn)為烤爐的形式，該烤爐包括位于爐灶面下方的爐。
5、作為具有使用電的燃燒器的爐灶面的一個(gè)示例，存在一種感應(yīng)加熱裝置。感應(yīng)加熱裝置是在感應(yīng)加熱方法中執(zhí)行烹飪功能的烹飪器具。在感應(yīng)加熱裝置中，當(dāng)向工作線圈施加電流時(shí)，在由磁性材料制成的烹飪?nèi)萜髦挟a(chǎn)生渦流，并且食物可以由烹飪?nèi)萜髋腼儯撆腼內(nèi)萜魍ㄟ^充當(dāng)渦流的電阻而產(chǎn)生熱量。
6、感應(yīng)加熱裝置不需要?dú)怏w的燃燒，因此不產(chǎn)生燃燒廢氣。此外，通過允許容器本身立即產(chǎn)生熱量，感應(yīng)加熱裝置可以使通過熱輻射或熱傳導(dǎo)的傳遞過程最小化，從而能夠以高速加熱烹調(diào)好的食物。
7、典型地，在感應(yīng)加熱裝置中，要放置烹飪?nèi)萜鞯奈恢帽粯?biāo)記在工作線圈上方的頂板上，并且在烹飪?nèi)萜鞅环胖迷跇?biāo)記區(qū)域中的狀態(tài)下，烹飪?nèi)萜鞅还ぷ骶€圈加熱。
8、在感應(yīng)加熱裝置中，可以提供一個(gè)或更多個(gè)工作線圈和電路板。工作線圈用于將電磁力傳遞到烹飪?nèi)萜鳌Ｍǔ＃ぷ骶€圈可以以纏繞成螺旋形狀的線材的形式形成。并且電路板可以在以電路方式控制對(duì)工作線圈的感應(yīng)電流的供應(yīng)方面起作用。
9、近來，也使用形成在電路板上的線圈圖案形式的工作線圈來代替以螺旋形狀纏繞的線材形式的工作線圈。
10、在制造感應(yīng)加熱裝置所需的成本和時(shí)間中，制造工作線圈所花費(fèi)的成本和時(shí)間占很大比例。其中，線材的成本以及纏繞線材所需的成本和時(shí)間是相當(dāng)大的。
11、如果工作線圈以在電路板上形成線圈形圖案的形式形成，而不是通過纏繞線材來形成工作線圈，則可以降低制造工作線圈所花費(fèi)的成本和時(shí)間。
12、高頻功率被施加到工作線圈，從而在工作線圈中產(chǎn)生相當(dāng)多的熱量。特別地，在需要高功率的感應(yīng)加熱裝置中，當(dāng)施加高功率時(shí)，在工作線圈中產(chǎn)生大量的熱。
13、在以在電路板上形成線圈形圖案的形式形成工作線圈的情況下，由于電路板的有限區(qū)域，工作線圈不可避免地以線圈圖案集中在電路板的狹窄區(qū)域中的形式形成。結(jié)果，形成有工作線圈的電路板可能不可避免地受到相對(duì)于其面積的大量熱，并且因此，電路板的溫度可能過度升高。
14、同時(shí)，近來，已經(jīng)開發(fā)了一種感應(yīng)加熱裝置，該感應(yīng)加熱裝置自動(dòng)識(shí)別烹飪?nèi)萜鞯某叽绾臀恢茫⑶壹词古腼內(nèi)萜鞯陌仓梦恢脹]有被放置在特定位置，也以適當(dāng)?shù)姆绞綀?zhí)行加熱。為了更有效地執(zhí)行感應(yīng)加熱裝置中的加熱，需要增加設(shè)置在感應(yīng)加熱裝置中的工作線圈的數(shù)量。
15、因此，由于由線圈圖案集中引起的溫度升高問題，將線圈圖案形式的工作線圈應(yīng)用于上述類型的感應(yīng)加熱裝置存在困難。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、技術(shù)問題
2、本公開的目的是提供線圈模塊和包括線圈模塊的家用電器，其結(jié)構(gòu)被改進(jìn)以抑制溫度升高。
3、此外，本公開的目的是提供線圈模塊和包括線圈模塊的家用電器，其結(jié)構(gòu)被改進(jìn)以增加由工作線圈在爐灶面中占據(jù)的區(qū)域的密度。
4、此外，本公開的目的是提供線圈模塊和包括線圈模塊的家用電器，其結(jié)構(gòu)被改進(jìn)以允許工作線圈被更密集地設(shè)置，同時(shí)抑制工作線圈的溫度升高。
5、此外，本公開的目的是提供線圈模塊和包括線圈模塊的家用電器，其結(jié)構(gòu)被改進(jìn)以減少用于制造線圈基板部的原始基板的損耗，同時(shí)增加工作線圈在爐灶面中所占據(jù)的區(qū)域的密度。
6、此外，本公開的目的是提供線圈模塊和包括線圈模塊的家用電器，其結(jié)構(gòu)被改進(jìn)以簡(jiǎn)化工作線圈和電子單元之間的連接結(jié)構(gòu)。
7、此外，本公開的目的是提供線圈模塊和包括線圈模塊的家用電器，其結(jié)構(gòu)被改進(jìn)以抑制由在線圈圖案形成過程期間產(chǎn)生的箔損耗引起的工作線圈的每匝圖案橫截面積的減小。
8、此外，本公開的目的是減少在家用電器的操作期間發(fā)生的功率損耗，并且提高功率效率。
9、解決問題的手段
10、根據(jù)實(shí)施方式的家用電器可以包括：線圈模塊，所述線圈模塊包括：多個(gè)第一線圈部，所述多個(gè)第一線圈部在上下方向上堆疊并且包括多個(gè)工作線圈；和多個(gè)第二線圈部，所述多個(gè)第二線圈部在上下方向上堆疊，所述多個(gè)第二線圈部包括布線圖案和多個(gè)感測(cè)線圈，所述布線圖案被配置為將端子部分與所述工作線圈電連接或者將所述端子部分與所述感測(cè)線圈連接，并且所述多個(gè)第二線圈部設(shè)置在與所述多個(gè)第一線圈部不同的層中；以及控制器，所述控制器被配置為使用所述感測(cè)線圈來進(jìn)行容器檢測(cè)，并且根據(jù)所述容器檢測(cè)的結(jié)果來控制所述工作線圈的驅(qū)動(dòng)。
11、在一個(gè)實(shí)施方式中，所述多個(gè)工作線圈或所述多個(gè)感測(cè)線圈可以以矩陣形式設(shè)置。
12、在一個(gè)實(shí)施方式中，所述多個(gè)感測(cè)線圈可以設(shè)置成與所述多個(gè)工作線圈中的至少一些工作線圈交疊。
13、在一個(gè)實(shí)施方式中，所述多個(gè)第二線圈部可以設(shè)置成彼此相鄰。
14、在一個(gè)實(shí)施方式中，所述第一線圈部可以設(shè)置在各個(gè)第二線圈部之間。
15、在一個(gè)實(shí)施方式中，所述多個(gè)第二線圈部可以設(shè)置在所述線圈模塊的最外表面上。
16、在一個(gè)實(shí)施方式中，所述多個(gè)第二線圈部中的一些第二線圈部可以設(shè)置在所述線圈模塊的第一最外表面上，并且所述多個(gè)第二線圈部中的其它第二線圈部可以設(shè)置在所述線圈模塊的第二最外表面上。
17、在一個(gè)實(shí)施方式中，所述多個(gè)第二線圈部中的一些第二線圈部可以設(shè)置在所述線圈模塊的最外表面上，并且所述多個(gè)第二線圈部中的其它第二線圈部可以設(shè)置在所述線圈模塊的內(nèi)部。
18、在一個(gè)實(shí)施方式中，所述多個(gè)第二線圈部可以設(shè)置在同一層中。
19、在一個(gè)實(shí)施方式中，所述多個(gè)感測(cè)線圈中的每個(gè)感測(cè)線圈之間的距離可以被設(shè)定為小于預(yù)定最小容器的直徑。
20、在一個(gè)實(shí)施方式中，可以基于預(yù)定最小容器的半徑和各個(gè)感測(cè)線圈的半徑來確定所述多個(gè)感測(cè)線圈中的每個(gè)感測(cè)線圈之間的距離。
21、在一個(gè)實(shí)施方式中，可以根據(jù)下式1來確定所述多個(gè)感測(cè)線圈中的每個(gè)感測(cè)線圈之間的距離。
22、[式1]
23、ds=2r-2r/3
24、（其中，ds是所述多個(gè)感測(cè)線圈中的每個(gè)感測(cè)線圈之間的距離，r是最小容器的半徑，并且r是所述感測(cè)線圈的半徑）
25、在一個(gè)實(shí)施方式中，所述控制器可以基于從包括所述感測(cè)線圈的感測(cè)電路輸出的諧振信號(hào)來確定在所述感測(cè)線圈上方是否存在容器。
26、在一個(gè)實(shí)施方式中，所述感測(cè)電路可以包括：所述感測(cè)線圈；諧振電容器，所述諧振電容器與所述感測(cè)線圈并聯(lián)連接；開關(guān)元件，所述開關(guān)元件與所述感測(cè)線圈和所述諧振電容器連接；以及比較器，所述比較器將由所述感測(cè)線圈和所述諧振電容器輸出的諧振信號(hào)與預(yù)定參考信號(hào)進(jìn)行比較，以輸出方波。
27、在一個(gè)實(shí)施方式中，當(dāng)所述方波的數(shù)量小于或等于預(yù)定參考值時(shí)，所述控制器可以確定在所述感測(cè)線圈上方存在容器。
28、在一個(gè)實(shí)施方式中，當(dāng)所述方波的數(shù)量超過所述參考值時(shí)，所述控制器可以確定在所述感測(cè)線圈上方不存在容器。
29、有利效果
30、根據(jù)實(shí)施方式，在上下方向上堆疊的多個(gè)線圈圖案在上下方向上彼此連接以形成圖案線圈形式的工作線圈，由此增加工作線圈在上下方向上的長(zhǎng)度，使得可以有效地增加工作線圈的每匝的圖案橫截面積。
31、根據(jù)實(shí)施方式，通過抑制工作線圈在水平方向上的尺寸的增大并且增大工作線圈的每匝的圖案橫截面積，可以有效地抑制工作線圈的溫度升高。
32、根據(jù)實(shí)施方式，由于形成為與爐灶面的外形相似的多邊形形狀的工作線圈的外形形成為與線圈模塊的外形相似的多邊形形狀，因此可以有效地提高爐灶面內(nèi)由工作線圈占據(jù)的區(qū)域的密度。
33、根據(jù)實(shí)施方式，可以通過增加容器與工作線圈接觸的區(qū)域的面積來增加家用電器的加熱效率。
34、根據(jù)實(shí)施方式，在上下方向上堆疊的多個(gè)線圈線在上下方向上彼此連接以形成工作線圈，并且在工作線圈中形成水平方向扭轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)和上下方向扭轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，使得可以最小化工作線圈的水平尺寸的增加，同時(shí)增加工作線圈的每匝的圖案橫截面積。
35、根據(jù)實(shí)施方式，通過減小工作線圈的尺寸同時(shí)降低在工作線圈中流動(dòng)的電流密度，與相同標(biāo)準(zhǔn)的爐灶面相比，可以允許工作線圈更緊密地設(shè)置在一起，并且與相同尺寸的爐灶面相比，可以在更長(zhǎng)的時(shí)間段內(nèi)保持最大輸出。
36、根據(jù)實(shí)施方式，通過使用密集設(shè)置的小工作線圈，可以提供更改進(jìn)的加熱效率以及在更長(zhǎng)的時(shí)間段內(nèi)提供更高的輸出。
37、根據(jù)實(shí)施方式，通過允許線圈組件由多個(gè)線圈模塊的組合制成，可以減少用于制造線圈模塊的原始基板的損耗，并且可以有效地確保將控制面板設(shè)置在爐灶面上所需的空間。
38、根據(jù)實(shí)施方式，用于將工作線圈和感測(cè)線圈連接到端子部分的布線以在線圈模塊自身中被圖案化的形式形成，并且工作線圈和感測(cè)線圈與電子單元的連接可以僅通過端子部分和電子單元之間的連接來實(shí)現(xiàn)。因此，可以非常簡(jiǎn)單地形成電子單元與工作線圈和感測(cè)線圈之間的連接結(jié)構(gòu)。
39、根據(jù)實(shí)施方式，除了允許容易且快速地進(jìn)行線圈組件和電子單元之間的連接工作之外，還可以有效地防止其中容納線圈組件和電子單元的爐灶面內(nèi)部的容納空間由于大量布線而變得復(fù)雜。
40、根據(jù)實(shí)施方式，由于包括在工作線圈中的線圈束的鄰近效應(yīng)和趨膚效應(yīng)被減小，所以工作線圈的電流分布和磁通密度分布可以變得更加均勻。
41、根據(jù)實(shí)施方式，可以減少在家用電器的操作期間發(fā)生的功率損耗，并且可以提高功率效率。
42、根據(jù)實(shí)施方式，可以減輕在家用電器的操作期間工作線圈的特定區(qū)域的溫度變得比其它區(qū)域的溫度過高的現(xiàn)象。
43、根據(jù)實(shí)施方式，可以使將電源單元與感測(cè)線圈連接的布線的電阻相等。
44、根據(jù)實(shí)施方式，可以減小感測(cè)線圈或布線的電阻。