JP2015512123A

JP2015512123A - ブランケットと無機物粒子を用いた上板断熱構造を備えたインダクションレンジ

Info

Publication number: JP2015512123A
Application number: JP2014557557A
Authority: JP
Inventors: ヨンジェクォン
Original assignee: ディポインダクションカンパニーリミテッド
Priority date: 2013-01-15
Filing date: 2013-01-17
Publication date: 2015-04-23
Also published as: EP2947958A1; CN104054392A; KR101290731B1; WO2014112664A1; US20150223293A1

Abstract

【課題】インダクションレンジに関し、より詳細には、上板を断熱し、上板からコイル側に伝達される熱気を遮断して排出することによって耐久性を向上させた上板断熱構造を備えたインダクションレンジに関する。【解決手段】本発明は、電流の流れによって磁界を形成するコイル；該コイルの上部に形成され、被加熱体が載せられる上板；及び該上板の底面に付着し、耐熱性強化繊維材質のブランケットにナノ単位のポアを有する無機物粒子が混合されている形態の断熱材；を含むインダクションレンジを提供する。【選択図】図３

Description

本発明は、インダクションレンジに関し、より詳細には、上板を断熱し、上板からコイル側に伝達される熱気を遮断して排出することによって耐久性を向上させた上板断熱構造を備えたインダクションレンジに関する。

誘導加熱（ＩｎｄｕｃｔｉｏｎＨｅａｔｉｎｇ）方法を用いるインダクションレンジは、そのエネルギー効率が約９０％であって、エネルギー効率が３０％ないし４０％であるガスレンジ、ハイライト（Ｈｉ―Ｌｉｇｈｔ）レンジ、ホットプレート（ＨｏｔＰｌａｔｅ）に比べて遥かに優れたものであり、火災の危険性がほとんどなく、有害ガスが放出されないので、環境にやさしく、高品格の調理器具として脚光を浴びており、大型飲食店、ホテルなどを中心に漸次拡散されている。

図１は、従来技術に係るインダクションレンジの回路を示した概略図である。

図１を参照すると、まず、交流磁束を発生させて被加熱体を加熱する銅コイル１０が備えられ、銅コイル１０は、交流磁束を発生させるための磁気回路２０と連結される。

次に、磁気回路２０は、整流器３０及びＥＭＩフィルター４０を含む電力回路と連結され、電力回路は交流電源供給装置５０と連結される。

ここで、インダクションレンジの最も重要な部分である銅コイル１０は、インダクター（Ｉｎｄｕｃｔｏｒ）とも称し、多数本の銅線（エナメル線）が螺旋状に巻かれた構造を取っている。

図２は、従来技術に係るインダクションレンジを概略的に示した断面図である。

図２を参照すると、銅コイル１５の上部には、被加熱体３５を載せることのできる上板２５が備えられる。次に、銅コイル１５の下部には、銅コイル１５を含む上部構造物と、電源供給部５５を含む下部構造物とを離隔させるヒーターベース４５が備えられる。その次に、上板２５、銅コイル１５、ヒーターベース４５及び電源供給部５５の間に備えられるそれぞれの離隔空間に空気を循環させ、銅コイル１５及び電源供給部５５を冷却させる冷却ファン６５を含む構造でインダクションレンジが形成される。

ここで、上板２５に載せられる被加熱体３５が加熱されながら発生する熱が銅コイル１５及び電源供給部５５まで伝達されることによって、問題を引き起こし得る。すなわち、インダクションレンジの内部は、熱的に衝撃を受けて不安定になり得る。

特に、電源供給部５５は、磁気回路及び電力回路の各整流器を含むようになるが、ここでも熱が発生し、銅コイル１５自体でも熱が多く発生するので、インダクションレンジの内部の温度が過度に高くなる危険がある。

これを解決するために、冷却ファン６５のサイズを増加させたり、インダクションレンジの内部に放熱板を形成する方法が提案されているが、この場合、製品のサイズが不必要に増加するという問題がある。

また、冷却効率を向上させるための方法として冷却ファンのサイズを増加させる場合、空冷式冷却方法の特性上、埃がインダクションレンジの内部により容易に入り込み得る。これら埃が銅コイルに積もると、各埃粒子によって短絡及び誤作動などの故障が発生し得る。

そして、冷却ファンが老朽化するほど、追加的な騒音と振動が発生するという問題がある。このような原因により発生するＡ／Ｓ件数が全体の７０％以上を占めているので、至急改善が要求されている実情にある。

上述した問題を解決するために、産業体又は工場で金属の部分的熱処理に使用される誘導加熱装置の銅コイルは、水冷式で冷却する方法を用いているが、台所の調理器具用に製造されたインダクションレンジの内部は、水冷装置を設置するには空間が狭く、追加的な維持及び補修が必要となり、個別単価が上昇するので適さないという問題がある。

本発明は、上述した問題を解決するために、コイルと上板との間に直接的な熱伝逹が行われないようにし、その間の空間を外部空気と循環させて冷却させる上板断熱構造を備えたインダクションレンジを提供しようとする。

関連先行技術としては、特許文献１の‘冷却性能が向上したコイル構造を有するインダクションレンジ'がある。

大韓民国公開特許１０―２０１１―００１６７６４号

本発明の目的は、上板の熱気がコイルに伝達されることを遮断し、コイルを保護するインダクションレンジを提供することにある。

本発明の目的は、コイルの熱損傷を防止し、耐久性と安定性を向上させた上板断熱構造を備えたインダクションレンジを提供することにある。

本発明の他の目的は、上板の底面に付着する断熱材のために冷却ファンによる空気の流れが妨害されることを防止したインダクションレンジを提供することにある。

このような目的を達成するための本発明は、電流の流れによって磁界を形成するコイル；該コイルの上部に形成され、被加熱体が載せられる上板；及び該上板の底面に付着し、耐熱性強化繊維材質のブランケットにナノ単位のポアを有する無機物粒子が混合されている形態の断熱材；を含むインダクションレンジを提供する。

前記断熱材は、耐熱性テープで露出する表面全体が覆われた状態で前記上板の底面に付着することが望ましい。

このとき、前記断熱材は、前記耐熱性テープと前記上板の底面との間に密封されることがより望ましい。

前記耐熱性テープは、ポリイミド系列又はポリウレタン系列の材質を使用して形成することができる。

前記断熱材の厚さは１mmないし５mmの範囲であることが望ましく、前記無機物粒子と前記ブランケットの重量比は５：５ないし７：３の範囲であることがより望ましい。

本発明に係るインダクションレンジは、コイルと上板との間にブランケットとナノ単位のポアを有する無機物粒子とが混合されている形態の断熱材を備え、上板とコイルとの間の直接的な熱伝逹を減少させることによって、コイルの熱損傷を防止する構造を提供する。

また、前記断熱材の露出した表面をテープで覆う形態で上板の底面に付着することによって、冷却ファンによる空気の流れを円滑にし、冷却性能を確保するという効果ももたらす。

従来技術に係るインダクションレンジの回路を示した概略図である。従来技術に係るインダクションレンジを概略的に示した断面図である。本発明の第１の実施例に係るインダクションレンジの構造を示した断面図である。本発明の第２の実施例に係るインダクションレンジの構造を示した断面図である。本発明の第２の実施例に係るインダクションレンジの構造における上板の底面を示した図である。

本発明の利点及び特徴、そして、それらを達成する方法は、詳細に後述している各実施例を参照すれば明確になるだろう。しかし、本発明は、以下で開示する各実施例に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態で具現可能である。ただし、本実施例は、本発明の開示を完全にし、本発明の属する技術分野で通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものであり、本発明は請求項の範疇によって定義されるものに過ぎない。

図３は、本発明の第１の実施例に係るインダクションレンジの構造を示した断面図である。

本発明の実施例に係るインダクションレンジは、被加熱体１３０が載せられる上板１２０と、上板１２０の下部に形成されるボックス状の外部ケース１７０と、外部ケース１７０の内部に内蔵されている各構成部品とを含む。

インダクションレンジの中心部には、被加熱体を誘導加熱するためのコイル１００が形成される。このとき、コイル１００としては、一般的な銅（Ｃｕ）コイルを使用することもでき、銅に絶縁性素材がコーティングされた材料を使用することもできる。これらコイルの形態は、誘導加熱効果を向上し、コイル自体で発生する熱を放出するための形態であり、これらによって本発明が制限されることはない。

次に、コイル１００に電源を印加する電源供給部１５０が形成される。ここでも、電源供給部１５０は、インダクションレンジの内部空間を考慮して通常コイル１００の下部に形成され、電源供給部１５０で発生する熱を放熱するための別途の放熱板などを含むことができる。

その次に、コイル１００と電源供給部１５０との間にヒーターベース１４０が形成される。ここで、ヒーターベース１４０は、コイル１００を支持する支持台としての役割をしながら、コイル１００が形成された領域と電源供給部１５０が形成された領域とを分離させる役割をする。電源供給部１５０には熱に脆弱な各電子部品が含まれているので、放熱及び断熱のために空間を分離する。

その次に、コイル１００、ヒーターベース１４０及び電源供給部１５０の側面には冷却ファン１６０が形成され、コイル１００及び電源供給部１５０がそれぞれ冷却され得る構造にする。

冷却ファン１６０は、外部空気をインダクションレンジの内部に供給したり、内部の熱気を外部に排出し、インダクションレンジの内部の各部品を冷却させる。

上板１２０は、電磁気誘導によって加熱されない強化ガラス素材を使用して形成することができる。

上板１２０の底面には断熱材１２５が備えられる。

上板１２０の底面に付着した断熱材１２５は、上板１２０の熱がコイル１００に伝達されることを減少させる役割をする。電磁気誘導によって被加熱体１３０が加熱されると、被加熱体１３０の熱が上板１２０に伝達され、上板１２０の熱が再びコイル１００に伝達されることによって、コイル１００が熱によって損傷し得るので、本発明は、上板１２０の熱がコイル１００に伝達されることを減少させるために上板の底面に断熱材１２５を付着した。

本発明に使用される断熱材１２５は、耐熱性強化繊維材質のブランケット（ｂｌａｎｋｅｔ）にナノ単位のポアを有する無機物粒子が混合されている形態を有する。

ここで、ナノ単位のポアは、１nmないし１０００nmのサイズを有するポアを意味する。

ブランケットは、耐熱性強化繊維を不織布形態に作ったものであって、ナノ単位のポアを有する無機物粒子を閉じ込めておく役割をする。

ナノ単位のポアを有する無機物粒子は、優れた断熱性を有するが、粒子状態では取り扱いが容易でないので、耐熱性強化繊維材質のブランケットに混合することによって取り扱いを容易にし、十分な厚さを確保できるようになる。

無機物粒子は、粒子状態では容易に飛散するので取り扱いが難しく、また、一定の厚さを有する層を形成しにくいが、本発明は、耐熱性強化繊維材質のブランケットにナノ単位のポアを有する無機物粒子を混合させることによって取り扱いを容易にし、所望の厚さに形成できるようにした。

本発明の耐熱性強化繊維ブランケットとナノ単位のポアを有する無機物粒子とが混合された状態の断熱材１２５は、柔軟性を有し、軽量で、且つ容易に切断できるという長所を有する。

ブランケットを形成する耐熱性強化繊維としては、約２５０℃において耐熱性を有する材質を使用することができ、代表的には酸化アクリロニトリル繊維（Ｏｘｉｄｉｚｅｄｐｏｌｙａｃｒｔｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅｆｉｂｅｒ）を使用することができる。

前記無機物粒子と前記ブランケットの重量比は５：５ないし７：３の範囲であることが望ましい。

断熱材が前記のような重量比を有する場合の熱伝導度は０．０１５Ｗ／ｍＫないし０．０１９Ｗ／ｍＫの範囲である。

無機物粒子の重量比が前記範囲より高い場合は、無機物粒子が飛散する量が多くなり、取り扱い時に無機物粒子の飛散による問題が発生するようになり、無機物粒子の重量比が前記範囲より低い場合は、熱伝導度が高くなり、断熱性能が低下する。

前記断熱材の厚さは０．１mmないし５mmの範囲にすることができ、１mmないし５mmの範囲であることがより望ましい。厚さが１mm未満である場合は、断熱性能が低下し、厚さが５mmを超える場合は、重量が増加し、内部空間が狭くなるという問題をもたらす。

図４は、本発明の第２の実施例に係るインダクションレンジの構造を示した断面図である。

本実施例は、耐熱性強化繊維材質のブランケットにナノ単位のポアを有する無機物粒子が混合されている形態の断熱材１２５を耐熱性テープ１２７を用いて上板１２０の底面に付着したことを特徴とする。

インダクションレンジの内部には、内部の熱気を排出するための冷却ファン１６０が備えられるが、ブランケットと無機物粒子とが混合された断熱材１２５の表面がそのまま露出する場合、断熱材１２５は、空気の流れに対する抵抗として作用するようになる。

本実施例は、インダクションレンジの内部空間に露出する断熱材１２５の表面全体を耐熱性テープで付着することを特徴とする。

耐熱性テープ１２７で断熱材の表面を覆うと、空気が断熱材の内部に入り込むことが防止されるので、冷却ファン１６０によって発生する空気の流れが受ける抵抗が減少し、冷却効率を向上できるという効果をもたらす。

そして、冷却ファン１６０で発生する空気の流れによって各ブランケットの間に混合されている無機物粒子が飛散することを防止するという効果ももたらす。

このとき、前記断熱材１２５は、前記耐熱性テープ１２７と前記上板１２０の底面との間に密封することが望ましい。このように、耐熱性テープ１２７を用いて断熱材１２５を密封すると、断熱材１２５の内部の空気が耐熱性テープ１２７によって密封されるので、断熱材１２５が上板に密着した状態を維持できるようになる。

前記耐熱性テープ１２７は、ポリイミド系列又はポリウレタン系列材質を使用して形成することができる。

耐熱性テープ１２７を用いて断熱材１２５を上板１２０の底面に密封するとき、断熱材１２５を圧縮した状態で密封すると、耐熱性テープ１２７で密封された空間の圧力が外部の圧力より低くなるので、断熱材１２５が上板１２０に密着した状態を維持できるようになる。

図５は、本発明の第２の実施例に係るインダクションレンジの構造の上板の底面を示した図である。

図示したように、断熱材１２５を上板１２０より小さいサイズにし、耐熱性テープ付着面積を確保することがより望ましい。

このとき、断熱材１２５は、コイル配置領域を覆うサイズに形成されることが望ましい。

断熱材１２５は、上述したように、上板１２０の熱がコイル１００に伝達されることを減少させるためのものであるので、少なくともコイル配置領域よりは大きく形成されなければならない。

冷却ファン１６０は、外部の空気をインダクションレンジの内部に吹き込んだり、インダクションレンジの内部の空気を外部に排気するように作動することによって、強制的にインダクションレンジの内部の加熱された空気と相対的に温度の低い外部空気とが混合されるように循環させ、インダクションレンジの各内部部品を冷却させるようになる。

したがって、インダクションレンジの各内部部品の熱による損傷を防止できるようになり、安定性と耐久性が向上したインダクションレンジを提供することができる。

以上、添付の図面を参照して本発明の各実施例を説明したが、本発明は、前記各実施例に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態に変形可能である。また、本発明の属する技術分野で通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想や必須な特徴を変更せずとも他の具体的な形態で実施可能であることを理解できるだろう。したがって、以上で記述した各実施例は、全ての面で例示的なものであって、限定的なものではないことを理解しなければならない。

Claims

電流の流れによって磁界を形成するコイル；
該コイルの上部に形成され、被加熱体が載せられる上板；及び
該上板の底面に付着し、耐熱性強化繊維材質のブランケットにナノ単位のポアを有する無機物粒子が混合されている形態の断熱材；を含むインダクションレンジ。
前記断熱材は、耐熱性テープで露出する表面全体が覆われた状態で前記上板の底面に付着することを特徴とする、請求項１に記載のインダクションレンジ。
前記断熱材は、前記耐熱性テープと前記上板の底面との間に密封されることを特徴とする、請求項２に記載のインダクションレンジ。
前記耐熱性テープは、ポリイミド系列又はポリウレタン系列の材質であることを特徴とする、請求項２に記載のインダクションレンジ。
前記断熱材の厚さは１nmないし５nmの範囲であることを特徴とする、請求項１に記載のインダクションレンジ。
前記断熱材は、前記無機物粒子と前記ブランケットの重量比が５：５ないし７：３の範囲であることを特徴とする、請求項１に記載のインダクションレンジ。
前記断熱材は、熱伝導度が０．０１５Ｗ／ｍＫないし０．０１９Ｗ／ｍＫであることを特徴とする、請求項１に記載のインダクションレンジ。