KR0125457Y1 - 전자조리기의 과열방지회로 - Google Patents

Abstract

본 고안은 전자유도가열조리기에 관한 것으로, 특히 사용자의 과실 또는 기기 자체의 결함에 의해서 발생할 수 있는 조리면의 과열에 의한 화재 및 화상을 방지하도록 한 전자조리기의 과열방지 회로에 관한 것이다.

본 고안에 따른 전자조리기의 과열방지 회로는, 가열코일과; 상기 가열코일의 상측에 설치되며 피가열체를 재치할 수 있는 조리면과; 상기 피가열체의 온도를 감지하는 온도감지수단과; 상기 가열코일에 고주파자계를 발생시켜서 조리용기를 유도가열 시키는 고주파전력발생수단으로 구성된 전자조리기에 있어서, 조리면에 놓여진 피가열체의 온도를 감지하고, 상기에서 감지된 피가열체의 온도에 따른 신호를 출력하는 온도감지처리수단과; 상기 전자조리기의 내부온도가 소정온도 이상이 되면 상기 고주파전력발생수단으로 입력되는 전원을 차단시키고, 상기 전원의 차단에 따른 신호를 출력하는 전원차단처리수단과; 상기 온도감지처리수단과 전원차단처리수단에서 출력되는 신호에 따라 상기 전자조리기의 과열상태를 판단하여 상기 고주파전력발생수단의 동작을 제어하고, 전자조리기를 냉각시키기 위한 냉각팬 구동신호를 출력하고, 전자조리기의 과열상태를 알리기 위한 소정의 제어신호를 출력하는 제어수단으로 구성된다.

Description

전자조리기의 과열방지회로

제1도는 본 고안의 일실시예에 의한 전자조리기의 과열방지 회로도.

제2도는 종래의 유도가열조리기의 전체적인 구성을 보인 단면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10:전원부 20:인버터회로

30:히팅코일 40:제어부

50:인버터드라이버 60:모터구동부

70:부저구동부 80:냉각팬모터

100:온도감지처리부 110:서미스터

120:비교기 200:전원차단처리부

210:서말휴즈 230:포토커플러

130,220:트랜지스터

본 고안은 전자유도가열조리기(電磁誘導加熱調理器)에 관한 것으로, 특히 사용자의 과실 또는 기기자체의 결함에 의해서 발생할 수 있는 조리면(Top Plate Glass)의 과열에 의한 화재 및 화상을 방지하도록 한 전자조리기의 과열방지 회로에 관한 것이다.

종래 전자조리기의 과열방지회로는, 가열코일의 상측에 설치되며 피가열체(조리용기)를 재치할 수 있는 조리면(톱플레이트)과; 상기 피가열체의 온도를 감지하는 온도감지수단과; 상기 가열코일에 고주파자계를 발생시켜서 조리용기를 유도가열시키는 고주파전력발생수단과; 상기 온도감지수단에 의해 감지된 상기 피가열체의 온도에 따라 상기 고주파전력발생수단의 동작을 제어하는 제어수단으로 구성되어 있다.

상기한 바와 같이 구성된 전자조리기에 있어서, 사용자의 조작에 의해 세트가 동작을 하면 조리면의 상측에 위치한 피가열체가 가열된다.

상기와 같이 전자조리기가 동작을 하면, 상기 온도감지수단은 조리용기가 놓여지는 조리면을 통하여 피가열체의 온도를 감지하고, 감지된 피가열체의 온도는 상기 제어수단에 입력된다.

이때, 상기 제어수단은 상기 온도감지수단에 의해 감지되는 온도가 설정 온도 이상이 되면 상기 고주파전력발생수단의 동작을 중단시킨다.

한편, 일본국 특허출원공개 소61(1986년)-230288호(명칭:유도가열조리기)에는 가열 개시시 조리용기의 실제온도가 온도센서에 의해 검지되는 온도보다 높아져서 발생할 수 있는 화재 등을 방지하는 기술이 개시되어 있다.

상기 일본국 특허출원공개 소61-230288호에 개시된 유도가열조리기는 제2도에 도시된 바와 같이 톱플레이트(2)의 상측에 놓여지는 조리용기(3)에 고주파자계를 발생시켜서 조리용기(3)를 유도가열시키는 유도가열조리기에 있어서, 조리기본체(1) 내에 설치된 상기 톱플레이트(2)의 상측에 놓여진 조리용기(3)의 온도를 검지하는 온도센서와, 상기 온도센서의 검지온도가 설정치에 달하면 가열동작을 정지시키는 온도과승방지수단과, 가열개시시(時) 가열출력을 일정시간 동안 저감시키는 제어수단과를 구비한 구성이다.

상기 구성중 온도과승방지수단과 제어수단은 제어회로기판(8)에 구비되며, 도면 중 미설명 부호 5는 가열코일이고, 6은 인버터회로, 7은 전원트랜스, 9는 냉각팬이다.

상기와 같은 종래의 과열방지회로들은 과열을 방지하는데 큰 효과를 갖는다. 특히 일본국 특허출원공개 소61-230288호는 조리기의 동작 초기의 화재발생을 방지하는데 크게 기여하였다.

그러나, 상기한 과열방지회로들에 있어서는 온도감지수단 등의 기기자체에 결함이 발생하였을 경우 조리면의 과열에 의한 화재 및 화상이 발생하게 되는 문제점이 있었다.

또한, 최근 미국에서 실시되고 있는 안전성에 관한 UL규격의 제어회로 고장상태해석규저에(FMEA; Failure Mode Effect Analysis)에 의해 관련회로의 신뢰성이 100% 보장되지 않으면 사용할 수 없는 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안은 상기 문제점들을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 피가열체가 소정의 설정온도 이상으로 과열되었을 경우에는 전자조리기가 재동작을 할 수 있도록 하고, 온도센서 등의 기기자체의 결함에 의해 상기 전자조리기의 내부온도가 소정의 설정온도 이상으로 과열이 되는 경우에는 상기 전자조리기의 동작을 완전히 차단함과 동시에 냉각팬을 계속하여 동작시킴으로써 상기 전자조리기를 신속하게 냉각시킬 수 있도록 한 전자조리기의 과열방지회로를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 전자조리기의 과열방지회로는, 가열코일과; 상기 가열코일의 상측에 설치되며 피가열체를 재치할 수 있는 조리면과; 상기 가열코일에 고주파자계를 발생시켜서 조리용기를 유도가열시키는 고주파전력발생수단으로 구성된 전자조리기에 있어서,

조리면에 놓여진 피가열체의 온도를 감지하고, 상기에서 감지된 피가열체의 온도에 따른 신호를 출력하는 온도감지처리수단과, 상기 전자조리기의 내부온도가 소정온도 이상이 되면 상기 고주파전력발생수단으로 입력되는 전원을 차단시키고, 상기 전원의 차단에 따른 신호를 출력하는 전원차단처리수단과; 상기 온도감지처리수단에서 출력되는 신호를 받아 피가열체가 과열상태인가를 판단하여 피가열체가 과열상태이면, 상기 고주파전력발생수단의 동작을 정지시킴과 동시에 전자조리기를 냉각시키기 위한 냉각팬구동신호를 출력하고, 상기 전원차단처리수단에서 출력되는 신호를 받아 전자조리기의 내부온도가 과열상태인가를 판단하여 전자조리기의 내부온도가 과열상태이면, 전자조리기를 냉각시키기 위한 냉각팬구동신호를 출력함과 동시에 전자조리기의 과열상태를 알리기 위한 부저구동신호를 출력하는 제어수단으로 구성된다.

이하, 본 고안의 일실시예를 첨부된 도면에 의거 상세히 설명한다.

제1도는 본 고안의 일실시예에 이한 전자조리기의 과열방지 회로도이다.

제1도에 있어서, 10은 외부전원을 입력받아서 교류전원(110V 또는 220V)과 직류전원(5V 또는/와 12V)을 공급하는 전원부로서, 상기 전원부(10)는 외부로부터 교류전원(110V 또는 220V)을 입력받아 이 교류전원(110V 또는 220V)을 인버터회로(20)로 공급함과 동시에, 상기 교류전원(110V 또는 220V)을 정류 및 변압하여 각종 소자를 구동시키는데 사용되는 직류전원(5V 또는/와 12V)을 공급한다.

40은 도시되지 않은 각종 스위치를 통하여 사용자의 명령을 입력받아 전자조리기의 동작을 제어하는 제어부이다.

50은 상기 제어부(40)에 의해 제어되어 상기 전원부(10)로부터 공급되는 직류전압 20∼40KHz 주파수의 구동신호를 변환하여 출력하는 인버터드라이버이다.

20은 상기 인버터드라이버(50)로부터 출력되는 구동신호에 의해 내부의 스위칭소자가 동작하여 히팅코일(30)에 상기 전원부(10)의 교류전원을 인가하는 인버터회로이다.

100은 상기 히팅코일(30)의 상측에 설치되며 피가열체를 재치할 수 있는 조리기를 통하여 피가열체의 온도를 감지하고, 상기에서 감지된 피가열체의 온도에 따른 신호를 출력하는 온도감지처리부이다.

200은 상기 전자조리기의 내부온도가 소정온도 이상이 되면 상기 인버터 드라이버(50)와 인버터회로(20)로 구성되어지는 고주파전력발생수단으로 입력되는 전원을 차단시키고, 상기 전원의 차단에 따른 신호를 출력하는 전원차단처리부이다.

60은 상기 제어부(40)에서 출력되는 제어신호에 의해 동작하여 냉각팬모터(80)를 구동시켜 상기 전자조리기를 냉각시키기 위한 모터구동부이다.

70은 상기 제어부(40)에서 출력되는 제어신호에 따라 부저를 동작시켜 상기 전자조리기의 과열상태를 사용자에게 알려주기 위한 부저구동부이다.

상기 구성중 온도감지처리부(100)는, 상기 전자조리기의 히팅코일(30)의 상측에 설치되며, 피가열체를 재치할 수 있는 조리면을 통해 감지되는 피가열체의 온도에 따라 저항값이 변화하는 서미스터(110)와; 상기 서미스터(110)에 의해 가변되는 전압레벨(V1)과 기준전압레벨(V2)을 비교하는 비교기(120)와; 상기 비교기(120)의 출력에 따라 온 또는 오프하며 출력되는 전압레벨을 변화시키는 트랜지스터(130)로 구성된다.

여기서, 상기 서미스터(110)는 온도가 상승할 경우 저항값이 감소되고, 온도가 하강할 경우 저항값이 상승하는 부저항특성을 갖는다.

상기 구성중 전원차단처리부(200)는, 전자조리기의 내부온도가 소정온도 이상이 되면 개방되는 서말휴즈(210)와; 상기 서말휴즈(210)의 개방 여부에 따라 온 또는 오프하는 트랜지스터(220)와; 상기 트랜지스터(220)의 동작에 따라 온 또는 오프하며 출력되는 전압레벨을 변화시키는 포토커플러(230)로 구성된다.

이하, 상기와 같이 구성된 본 고안의 일실시예에 의한 전자조리기의 과열방지회로의 동작을 설명한다.

먼저, 사용자가 상기 전자조리기를 동작시키기 위해 도시하지 않은 소정의 기능키이를 누르면 전원부(10)로부터 공급되는 교류전원은 상기 인버터회로(20)를 거쳐 히팅코일(30)에 입력됨과 동시에 상기 냉각팬모터(80)에 입력되며, 상기 전원부(10)로부터 공급되는 직류전원은 상기 온도감지처리부(100)와 전원차단처리부(200) 및 제어부(40)의 단자(IN1)에 입력된다.

또한, 상기 직류전원은 상기 전원차단처리부(200)의 서말휴즈(210)를 통해 상기 인버터드라이버(50)에도 공급된다.

따라서, 정상동작시에는 상기 전원차단처리부(200)의 서말휴즈(210)가 연결되어 있는 상태로서, 상기 인버터드라이버(50)에는 상기 전원부(10)로부터 직류전원이 공급되고, 상기 전원차단처리부(200)의 트랜지스터(220)의 베이스단자와 콜렉터단자에는 상기 서말휴즈(210)의 양단으로부터 직류전원이 공급된다.

그러므로, 상기 트랜지스터(220)는 턴온되어서, 상기 포토커플러(230)는 턴오프된다.

또한, 전자조리기의 정상 동작시에는 상기 조리면을 통하여 감지되는 피가열체의 온도가 소정온도 이하가 되어 상기 온도감지처리부(100)의 상기 서미스터(100)의 저항값(Rt)이 크게 된다.

상기 서미스터(110)의 저항값(Rt)이 크게 되면, 저항(R1)과의 분압전압(V1)이 저항(R2)(R3)에 의한 기준전압(V2)의 레벨보다 낮게 된다.

상기와 같이 서미스터(110)에 의한 분압전압(V1)이 기준전압(V2)보다 낮게 되면, 상기 비교기(120)의 출력단자로부터는 하이레벨의 신호가 출력되고, 상기 트랜지스터(130)가 턴오프된다.

상기 트랜지스터(130)가 턴오프되면 상기 온도감지처리부(100)에서는 저항(R9,R10)에 으한 분압전압(V3)이 출력되고, 상기 전원차단처리부(200)의 포토커플러(230)가 오프상태이므로 상기 제어부(40)의 단자(IN2)에는 상기 저항(R9,R10)에 의한 분압전압(V3)이 공급된다.

이때, 상기 분압전압(V3)의 레벨의 소정레벨(L1; 이하 제1레벨이라고 함)이 되고, 상기 제어부(40)는 상기 제1레벨(L1)의 분압전압(V3)이 공급되면 전자조리기의 내부온도와 조리면을 통해 감지된 피가열체의 온도가 정상상태로 판단하여 단자(T1)로 동작개시신호를 출력한다.

상기 동작개시신호는 인버터드라이버(50)로 입력되고, 상기 인버터드라이버(50)는 20∼40KHz 주파수의 구동신호를 출력한다.

상기 인버터드라이버(50)에서 출력되는 상기 구동신호는 인버터회로(20)에 입력되고, 상기 인버터회로(20)는 상기 구동신호에 의해 동작을 하여 히팅코일(30)을 구동시킨다.

상기 히팅코일(30)이 구동되면, 상기 조리면의 상측에 놓여진 피가열물이 가열되면서 조리가 행해지고, 상기 조리면의 온도 또한 상승하게 된다.

이와같이 계속하여 조리를 행하면 상기 조리면의 온도가 상승하고, 상기 온도감지처리부(100)의 서미스터(110)의 저항값은 작아지게 되고, 상기 온도감지처리부(100)에서 출력되는 전압(V3)의 레벨도 낮아지게 된다.

이후 상기 조리면의 온도가 계속 상승하여 소정의 설정온도(t1; 과열온도로서 약 320℃)이상으로 상승하면, 상기 온도감지처리부(100)의 서미스터(110)의 저합값(Rt)과의 분압전압(V1)이 기준전압(V2)보다 커지게 된다.

상기 분압전압(V1)이 기준전압(V2)보다 커지면, 상기 비교기(120)의 출력은 로우레벨이 되어 상기 트랜지스터(130)가 턴온되어서 상4기 온도감지처리부(100)는 병렬저항(R8)(R9)의 합성값과 저항(R10)의 분압전압(V3)을 출력한다.

상기 온도감지처리부(100)에서 분압전압(V3)이 출력되고, 상기 전원차단처리부(200)의 포토커플러(230)가 오프상태이므로 상기 제어부(40)의 단자(IN2)에는 상기 병렬저항(R8)(R9)에 의한 분압전압(V3)이 공급된다.

이때, 상기 분압전압(V3)의 레벨은 소정레벨(L2; 이하 제2레벨이라고 함)의 이하가 된다.

여기서, 상기 온도감지처리부(100)의 저항(R8)(R9)의 값은 R8≪R9로서 상기 제1, 2레벨(L1,L2)은 L1＞L2가 된다.

상기 제어부(40)는 상기 제2레벨(L2)의 분압전압(V3)이 공급되면 전자조리기의 내부온도는 정상상태이지만 상기 피가열체의 온도가 과열상태로 판단하여 단자(T1)로 동작중지신호를 출력한다.

상기 동작중지신호는 인버터드라이버(50)로 입력되고, 상기 인버터드라이버(50)는 구동신호의 출력을 중단한다.

상기 인버터드라이버(50)에서 구동신호의 출력이 중단되면, 상기 인버터회로(20)의 동작도 중지되어 히팅코일(30)의 구동이 중지된다.

또한, 상기 제어부(40)에서는 상기 제2레벨(L2)의 분압전압(V3)이 공급되면 단자(T2)로 팬구동신호를 출력하고, 이에 따라 상기 모터구동부(60)는 냉각팬모터(80)를 구동시켜 상기 전자조리기(또는 조리면)를 냉각시킨다.

상기 냉각팬모터(80)의 구동에 의해 상기 전자조리기의 조리면이 냉각되어 소정의 설정온도(t2; 정상온도로서 약 200℃)가 되면, 상기 온도감지처리부(100)의 출력전압(V3) 레벨은 제2레벨(L2)보다 높아지게 된다.

상기 온도감지처리부(100)의 출력전압(V3) 레벨이 제2레벨(L2)보다 높아지게 되면 상기 제어부(40)에서는 팬구동신호의 출력을 중단하여 팬의 구동을 중단한다.

이후 사용자에 의해 재세팅이 되면 상기 제어부(40)는 다시 전자조리기의 내부온도와 피가열체의 온도가 정상상태로 판단하여 단자(T1)로 동작개시신호를 출력한다.

따라서, 상기에서 이미 설명한 바와 같이 상기 인버터드라이버(50)에서 출력되는 구동신호에 의해 인버터회로(20)가 동작을 하여 히팅코일(30)을 구동시킨다. 상기 히팅코일(30)이 구동되면, 상기 조리면의 상측에 놓여진 피가열물이 가열되면서 조리가 행해진다.

한편, 사용자의 부주위 또는 상기 온도감지처리부(100) 등의 오동작에 의해 전자조리기가 동작을 계속하여, 상기 전자조리기의 내부온도가 소정의 설정온도(약 130℃) 이상이 되면 전원차단처리부(200)의 서말휴즈(210)가 개방(open)된다.

상기 서말휴즈(210)가 개방되면 상기 인버터드라이버(50)의 동작이 중단되어 구동신호를 출력하지 않게 된다.

따라서, 인버터회로(20)가 동작을 하지 않게 되고, 히팅코일(30)의 동작도 중단된다.

또한, 상기 전원차단처리부(200)의 서말휴즈(210)가 개방되면, 트랜지스터(220)도 오프되고, 포토커플러(230)가 동작을 하게 된다.

상기 포토커플러(230)가 동작을 하면, 상기 제어부(40)의 단자(IN2)에는 로우레벨의 신호가 입력된다.

상기 제어부(40)의 단자(IN2)에는 로우레벨(Ground)의 신호가 입력되면, 상기 제어부(40)는 상기 전자조리기가 과열되어 화재의 위험이 있거나 기기자체에 이상이 있다고 판단하여 단자(T2)(T3)로 팬구동신호 및 부저구동신호를 출력한다. 따라서, 모터구동부(60)에 의해 냉각팬모터(80)가 구동하여 상기 전자조리기를 냉각시킴과 동시에 부저구동부에 의해 경보음이 발생하게 된다.

이때 상기 제어부(40)는 사용자가 전자조리기의 전원플러그를 뽑기 전에는 계속해서 단자(T2)로 팬구동신호를 출력하여 팬을 구동시키도록 한다.

이와같이 상기 전자조리기의 과열방지회로는, 조리면이 과열되면 팬을 구동시켜 상기 조리면을 냉각시킴과 동시에 재동작을 할 수 있도록 하고, 전자조리기가 과열되어 화재의 위험이 있거나 기기자체에 이상이 있으면 계속해서 팬을 구동시킴으로서 화재를 방지함은 물론 조리면의 계속적인 냉각에 의해 사용자의 부주위에 의한 화상을 방지할 수 있는 효과를 갖는다.

고안의 더욱 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 여러가지 변형이 본 고안의 범위에서 벗어나지 않고 분명히 실시될 수 있다.

특히, 상기 설명에서는 온도감지처리부와 전원차단처리부를 구체적으로 설명하였으나 간단한 회로변경에 의해서도 본 고안의 목적을 달성할 수 있음은 물론이다.

Claims (5)

1. 가열코일과; 상기 가열코일의 상측에 설치되어 피가열체를 재치할 수 있는 조리면과; 상기 가열코일에 고주파자계를 발생시켜서 피가열체를 유도가열시키는 고주파전력발생수단으로 구성된 전자조리기에 있어서, 조리면에 놓여진 피가열체의 온도를 감지하고, 상기에서 감지된 피가열체의 온도에 따른 신호를 출력하는 온도감지처리수단(100)과; 상기 전저자로기의 내부온도가 소정온도 이상이 되면 상기 고주파전력발생수단으로 입력되는 전원을 차단시키고, 상기 전원의 차단에 따른 신호를 출력하는 전원차단처리수단(200)과; 상기 온도감지처리수단(100)에서 출력되는 신호를 받아 피가열체가 과열상태인가를 판단하여 피가열체가 과열상태이면, 상기 고주파전력발생수단의 동작을 정지시킴과 동시에 전자조리기를 냉각시키기 위한 냉각팬구동신호를 출력하고, 상기 전원차단처리수단(200)에서 출력되는 신호를 받아 전자조리기의 내부온도가 과열상태인가를 판단하여 전자조리기의 내부온도가 과열상태이면, 전자조리기를 냉각시키기 위한 냉각팬구동신호를 출력함과 동시에 전자조리기의 과열상태를 알리기 위한 부저구동신호를 출력하는 제어수단(40)으로 구성된 전자조리기의 과열방지회로.
2. 제1항에 있어서, 상기 온도감지처리수단(100)은, 피가열체의 온도에 따라 저항값이 변화하는 온도센서(110)와; 상기 온도센서(110)에 의해 가변되는 전압레벨과 기준전압레벨을 비교하는 비교수단(120)과; 상기 비교수단(120)의 출력에 따라 온 또는 오프되어 전압레벨을 변화시켜 출력시키는 스위칭수단(130)으로 구성된 전자조리기의 과열방지회로.
3. 제1항에 있어서, 상기 전원차단처리수단(200)은, 전자조리기의 내부온도가 소정의 설정온도 이상이 되면 개방되는 서말휴즈(210)와; 상기 서말휴즈(210)의 개방 여부에 따라 온 또는 오프하며 전압레벨을 변화시켜 출력하는 스위칭수단(230)으로 구성된 전자조리기의 과열방지회로.
4. 제1항에 있어서, 상기 제어수단(40)에서 출력되는 냉각팬구동신호에 따라 냉각팬을 구동시켜 과열된 전자조리기를 냉각시키는 팬모터구동부(60)가 추가된 전자조리기의 과열방지회로.
5. 제1항에 있어서, 상기 제어수단(40)에서 출력되는 부저구동신호에 따라 부저를 구동시켜 과열상태를 알리는 부저구동부(70)가 추가된 전자조리기의 과열방지회로.