KR0152839B1 - 유도가열조리기의 조리용기 재질판정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유도가열조리기의 조리용기 재질판정장치에 관한 것으로, 종래에는 입력 교류전원이 부하측에 공급되는 전류의 양을 검출하여 자성용기가 있는지 소물부하인지를 판정하여 자성용기일 경우 특정 주파수에서 유도가열을 하여 왔을 뿐 그 판정한 용기가 어떤 재질로 이루어진 용기인지 알 수 없어서 특정 주파수로 유도가열조리를 행할 경우 자성용기는 별 문제가 없으나 비자성 용기일 경우 유도가열조리를 수행하지 못하는 문제점이 있다. 따라서, 본 발명은 워킹코일 내면 또는 외면에 별도의 2차코일을 설치한 후 용기의 재질에 따라 다르게 유기되는 자계에너지를 전달받아 용기의 재질을 판정하고 그 판정된 재질의 용기에 맞는 주파수를 발생하여 요리가 진행되도록 한다.

Description

유도가열조리기의 조리용기 재질판정장치

제1도는 종래 유도가열조리기의 가열장치 회로구성도.

제2도는 본 발명 유도가열조리기의 조리용기 재질판정장치 회로구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : 정류부 12 : 인버터부

13 : 조리용기 14 : 워킹코일

15 : 구동회로부 16 : 부하검지부

17 : 주파수 발생부 18 : 브릿지 다이오드

19 : 평활부 20 : 아날로그/디지털 변환기

21 : 마이크로컴퓨터 22 : 구동제어부

24 : 2차코일 C2 : 공진콘덴서

본 발명은 철 또는 스텐레스 430계열 구조로 이루어진 자성체 용기와 알루미늄 또는 스텐레스 304계열 구조로 이루어진 비자성체 용기를 모두 가열할 수 있도록 조리용기의 재질을 판정할 수 있도록 한 것으로, 특히 유도가열조리기에서 워킹코일(working coil) 내면 또는 외면 등에 별도의 2차 코일을 설치한 후 각각의 용기에 따라 다르게 유기되는 자계에너지를 가지고 조리용기의 재질을 판정하는 유도가열조리기의 조리용기 재질판정장치에 관한 것이다. 종래 유도가열조리기의 가열장치 회로 구성은 제1도에 도시된 바와 같이 입력되는 교류 (AC)전원을 정류하여 직류전압으로 변화시키는 정류부(11)와, 상기 정류부(11)에서 출력되는 전압을 공진시키고 그 공진전압에 의해 발생된 자장에 기인한 전기 유도효과로 가열되어질 조리용기(13)에 와전류를 유도시켜 그 조리용기(13)내의 음식을 가열하도록 하는 워킹코일(14)와, 상기 정류부(11)에서 공급되는 직류전압을 스위칭제어신호에 따라 스위칭하여 상기 워킹코일(14)에 공진전압을 제공하는 인버터부(12)와, 상기 인버터부(12)의 스위칭소자를 제어하고자 하는 스위칭제어신호를 출력하는 구동회로부(15)와, 상기 입력 교류전원(AC)에서 전류를 검출하는 전류검출기(C.T)와, 상기 전류검출기(C.T)에서 검출되는 전류의 양에 따라 부하의 유무를 검지하는 부하검지부(16)와, 상기 부하검지부(16)에서 판정한 부하유무에 따른 주파수를 상기 구동회로부(15)로 발생하는 주파수 발생부(17)로 구성된다. 이와같이 구성된 종래의 기술에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 전자유도조리기에서 사용자가 원하는 요리를 하고자 할 때, 입력되는 교류(AC)전원을 정류부(11)에서 정류하여 만들어진 직류전압을 인버터부(12)에 공급한다. 이때, 사용자가 행하고자 하는 요리의 음식물을 조리용기(13)에 넣은 후 미도시된 해당키이를 선택하게 되면 요리가 시작된다. 한편, 인버터부(13)의 스위칭소자로 흐르는 전류는 구동회로부(15)로부터 발생하는 스위칭제어신호에 대응하여 구동되므로 워킹코일(14) 및 공진 캐패시터(C2)가 상기 인버터부(12)에서 입력된 직류전압에 의해 연속적인 공진상태로 되어진다. 따라서, 상기 워킹코일(14)에는 큰 공진전류가 흐르게 된다. 상기 공진전류에 의해 워킹코일(14)에서는 자장이 발생하고 그 자장에 의한 전자기 유도효과로 인해 가열되어질 조리용기(13)에 와전류가 유도되어 상기 조리용기(14)가 가열되어 지고, 상기 조리용기(13)내의 음식물이 가열된다. 이때, 전류검출기(C.T)는 워킹코일(14)위에 조리용기(13)가 놓여진 후 수초(sec)간 가열된 후부터 부하에 공급되는 전류의 양을 검출하여 부하검지부(16)에 제공하게 되면, 상기 부하검지부(16)는 상기전류검출기(C.T)로부터 제공되는 전류의 양에 따라 소물부하인지 자성용기인지를 판정하여 주파수 발생부(17)로 알려준다. 따라서, 상기 부하검지부(16)에서 판정한 결과 소물부하이면 주파수 발생부(17)는 주파수를 발생시키지 않도록 구동회로부(15)를 제어하고, 자성용기로 판정하면 요리를 진행될 수 있는 주파수를 구동회로부(15)에 발생하여, 상기 구동회로부(15)가 인버터부(12)의 스위칭소자를 제어하도록 한다. 이와같은 방법으로 인버터부(14)의 스위칭소자를 도통 또는 차단하여 워킹코일(14)을 효과적으로 구동하여 상기 조리용기(14)내의 음식물을 가열하면서 원하는 요리가 되도록 수행한다. 그러나, 상기에서와 같은 종래의 기술에 있어서 입력 교류전원이 부하측에 공급되는 전류의 양을 검출하여 자성용기가 있는지 소물부하인지를 판정하여 자성용기일 경우 특정 주파수에서 유도가열을 하여 왔을 뿐 그 판정한 용기가 어떤 재질로 이루어진 용기인지 알 수 없어서 특정 주파수로 유도가열조리를 행할 경우 자성용기는 별 문제가 없으나 비자성 용기일 경우 유도가열조리를 수행하지 못하는 문제점이 있다. 따라서, 종래의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 다종다양한 조리용기의 재질을 정확히 판정하여 용기에 제한받지 않도록 한 유도가열 조리기의 조리용기 재질판정장치를 제공함에 있다. 본 발명의 다른 목적은 워킹코일의 내면 또는 외면, 상부 또는 하부에 별도의 2차코일을 설치한 후 각각의 용기에 따라 다르게 유기되어지는 자계에너지를 브릿지 다이오드에 입력시켜 정전압 시킨 후 아날로그/디지털변환기를 통해 변환된 디지털 값으로 자성용기인지 비자성용기인지를 판정한 후 그 판정된 용기에 따른 에너지로 유도가열조리를 수행할 수 있도록 한 유도가열조리기의 조리용기 재질판정장치를 제공함에 있다. 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는 입력되는 교류(AC)전원을 정류하여 변환된 직류전압을 제공하여 정류수단과, 상기 정류수단을 통해 제공된 직류전압에 공진시키고 그 공진전압에 의해 발생된 자장에 의한 전기 유도효과로 가열되어질 조리용기에 와전류를 유도시켜 그 조리용기내의 음식을 가열하도록 하는 워킹코일과, 상기 정류수단에서 제공되는 직류전압을 스위칭제어신호에 따라 스위칭하여 상기 워킹코일에 공진전압을 제공하는 인버터수단과, 상기 인버터수단의 스위칭소자를 제어하고자 하는 스위칭제어신호를 출력하는 구동수단과, 상기 워킹코일 내면 또는 외면, 상부 또는 하부에 별도의 2차코일을 설치한 후 각각의 조리용기에 따라 상기 2차코일에 다르게 유도되어지는 자계에너지를 맥동직류전압으로 정류하는 브릿지 다이오드와, 상기 브릿지 다이오드에 의해 정류된 맥동 직류전압을 일정하게 평활하는 평활수단과, 상기 평활수단을 통해 평활된 아날로그의 직류전압을 디지털 값으로 변환하여 출력하는 아날로그/디지털 변환수단과, 상기 아날로그/디지털 변환수단을 통해 변환된 데이터값으로 조리용기의 재질을 판정하고 그 판정된 재질상태에 따른 유도가열이 가능하도록 한 제어신호를 출력하는 마이크로컴퓨터와, 상기 마이크로컴퓨터의 제어출력에 따른 구동제어신호를 출력하여 인버터수단의 스위칭소자를 제어하도록 하는 구동제어수단으로 구성한다. 이와같이 구성된 본 발명의 동작 및 작용효과에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 입력되는 교류(AC)전원을 정류부(11)에서 정류하여 만들어진 직류전압을 인버터부(12)에 공급한다. 이때, 상기 인버터부(13)의 스위칭소자로 흐르는 전류는 구동회로부(15)로부터 발생하는 스위칭제어신호에 대응하여 구동되므로 워킹코일(14) 및 공진캐패시터(C2)가 상기 인버터부(12)에서 입력된 직류전압에 의해 연속적인 공진상태로 되어진다. 따라서, 상기 워킹코일(14)에는 큰 공진전류가 흐르게 된다. 상기 공진전류에 의해 워킹코일(14)에서는 자장이 발생하고 그 자장에 의한 전자기 유도효과로 인해 가열되어질 조리용기(13)에 와전류가 유도되어 상기 조리용기(14)가 가열된다. 그러면, 상기 조리용기(13)내에 사용자에 의해 원하는 요리를 하고자 하는 음식물이 상기 조리용기(13)내에서 가열온도로 가열된다. 이때, 워킹코일(14)위에 조리용기가 놓여진 상태인지 놓여지지 않은 상태인지를 판정함과 아울러 조리용기가 놓여진 경우에는 철이나 스텐레스 430계열의 자성용기인지 알루미늄이나 스텐레스 304계열의 비자성용기인지를 모두 판정하고, 이 용기의 판정은 다음과 같다. 상기 워킹코일(14)이 구동됨에 따라 상기 워킹코일(14) 내면 또는 외면 등에 설치된 2차코일(24)에 유기되는 자계에너지를 브릿지 다이오드(18)에서 입력받아 정류하여 얻은 맥동 직류전압을 평활부(19)로 제공하여 준다. 따라서, 상기 평활부(19)는 브릿지 다이오드(18)를 통해 정류된 맥동 직류전압을 다시 평활한 일정한 직류전압을 아날로그/디지털 변환기(20)로 입력한다. 상기 아날로그/디지털 변환기(20)는 평활부(19)의 일정한 직류전압을 디지털 값으로 변환하여 마이크로컴퓨터(21)에 출력하면, 상기 마이크로컴퓨터(21)는 디지털 값으로부터 자성용기인지 비자성용기인지를 판정한다. 상기 마이크로컴퓨터(21)의 내부에는 룩-업 테이블(LOOK-UP TABLE)이 있으며, 통상적으로 각각의 용기에 따라 2차 코일(24)에 유기되는 에너지는 자성용기일 경우 적은 양의 에너지가 유기되며 비자성 용기일 경우에는 큰 에너지가 유기된다. 따라서, 상기 마이크로컴퓨터(21)에서 판정한 결과가 비자성 용기일 경우에는 40KHz 이상의 주파수를 발생할 수 있도록 구동제어부(22)로 제어신호를 출력하고, 자성 용기일 경우에는 25KHz의 주파수를 발생할 수 있도록 구동제어부(22)로 제어신호를 출력한다. 이에 상기 구동제어부(22)는 구동회로부(15)에 용기 재질에 따른 구동신호를 출력하여 인버터부(12)의 스위칭소자를 적절히 도통 및 차단하여 계속하여 유도가열조리를 행하여 원하는 요리를 수행할 수 있도록 한다. 이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 워킹코일 내면 또는 외면, 상부 또는 하부 등에 2차코일을 설치한 후 그 2차코일에 흐르는 자계에너지를 양을 검지하여 조리용기가 자성용기인지 비자성 용기인지를 판정한 후 그 용기판정에 따라 주파수를 달리하여 유도가열조리를 수행하도록 함으로써 용기의 제한을 받지 않고 조리를 행할 수 있도록 하고, 다종다양한 조리용기의 재질을 정확히 판정할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 입력되는 교류(AC)전원을 정류하여 변환된 직류전압을 제공하는 정류수단과, 상기 정류수단을 통해 제공된 직류전압에 공진시키고 그 공진전압에 의해 발생된 자장에 의한 전기 유도효과로 가열되어질 조리용기에 와전류를 유도시켜 그 조리용기내의 음식을 원하는 가열온도로 가열하도록 하는 워킹코일과, 상기 정류수단에서 제공되는 직류전압을 스위칭제어신호에 따라 스위칭하여 상기 워킹코일에 공진전압을 제공하는 인버터수단과, 상기 인버터수단의 스위칭소자를 제어하고자 하는 스위칭제어신호를 출력하는 구동수단을 구비한 전자조리기에 있어서, 상기 워킹코일에 2차코일을 설치한 후 각각의 조리용기에 따라 상기 2차코일에 용기재질에 따라 다르게 유도되는 전압을 맥동 직류전압으로 정류하는 정류수단과, 상기 정류수단을 통해 정류된 맥동 직류전압을 일정하게 평활하는 평활수단과, 상기 평활수단을 통해 평활된 아날로그의 직류전압을 디지털값으로 변환하는 아날로그/디지털 변환수단과, 상기 아날로그/디지털 변환수단을 통해 변환된 데이터 값으로 조리용기의 재질을 판정하고 그 판정된 재질상태에 따른 유도가열이 가능하도록 제어신호를 출력하는 마이크로컴퓨터와, 상기 마이크로컴퓨터의 제어출력에 따른 구동제어신호를 출력하는 인버터수단의 스위칭소자를 제어하도록 하는 구동제어수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 유도가열조리기의 조리용기 재질 판정장치.
2. 제1항에 있어서, 마이크로컴퓨터는 워킹코일의 2차코일에 유도되는 에너지에 따라 용기를 판정하기 위한 룩-업 테이블(LOOK-UP TABLE)이 구비되고 에너지가 작을 경우 자성용기로 판정하고 큰 에너지가 유기되면 비자성용기로 판정하는 것을 특징으로 하는 유도가열조리기의 조리용기 재질판정장치
3. 제1항에 있어서, 2차코일은 워킹코일 내면 또는 외면, 상부 또는 하부에 설치하도록 한 것을 특징으로 하는 유도가열조리기의 조리용기 재질판정장치.