KR0176814B1 - 유도가열조리 겸용 전자레인지 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 유도가열조리 겸용 전자레인지는, 구동초기에 조리용기에 흐르는 전류를 검출하여 유도가열조리 또는 마이크로 웨이브에 의한 조리를 선택하도록 하며, 마그네트론과 워킹코일을 구동하기 위한 인버터부와, 워킹코일과 회전판 사이에 설치되어 마그네트론 구동시 마이크로 웨이브를 차단하기 위한 이동식 초크와, 상기 인버터부의 전류검출 결과에 따라 조리용기에 적합하도록 상기 인버터부와 이동식 초크를 제어하기 위한 마이크로 컴퓨털르 포함하여 구성되며, 사용자가 용기를 구분할 필요가 없고, 유도가열조리시에도 자동조리가 가능하므로 사용이 매우 편리하며, 하나의 인버터로 마그네트론과 워킹코일을 구동함으로써 가격경쟁력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

유도가열조리 겸용 전자레인지 및 그 제어방법

제1도는 종래의 기술에 의한 유도가열조리 겸용 전자레인지의 구성블럭도.

제2도는 본 발명에 의한 유도가열조리 겸용 전자레인지의 구성블럭도.

제3도는 본 발명에 의한 유도가열조리 겸용 전자레인지의 정면구성도.

제4도는 본 발명에 의한 유도가열조리 겸용 전자레인지의 다른 실시예시도.

제5도는 본 발명에 의한 유도가열조리 겸용 전자레인지의 초기동작상태도.

제6도는 본 발명에 의한 유도가열조리 겸용 전자레인지의 초크구성설명도.

제7도는 본 발명에 의한 유도가열조리 겸용 전자레인지의 또다른 실시예시도.

제8도는 본 발명에 의한 유도가열조리 겸용 전자레인지의 제어방법을 도시한 순서도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

20 : 캐비티 21 : 워킹코일

22 : 주입구 23 : 마그네트론

26 : 인버터부 27 : 마이크로 컴퓨터

31 : 키 입력부 41 : 이동식 초크

42 : 초크구동부

본 발명은 유도가열조리 겸용 전자레인지에 관한 것으로, 특히 전자레인지 고내에서 유도가열조리를 할 수 있도록 하기 위한유도가열조리 겸용 전자레인지 및 그의 제어방법에 관한 것이다.

마이크로 웨이브(micro wave)를 이용하는 전자레인지는 음식물의 조리나 데우기, 냉장·냉동식품의 해동등을 짧은시간 내에 깔끔하고 용이하게 할 수 있는 조리기기로서, 종래에는 60Hz의 교류전원을 고전압 변환기(high voltage transeformer)를 통해 4KV의 직류(DC)로 바꾸어 마그네트론을 동작시켜 마이크로 웨이브를 발생시키도록 하였으며, 상기 마이크로 웨이브는 케이스 상단의 안내구를 통해 전자레인지 고내로 들어가도록 하였다.

또한 유도가열조리는 표피효과(skin effect)를 이용하여 에너지 효율을 극대화시킨 조리기로서, 교류전원을 정류하고 인버터를 통해 주파수변환에 의한 유도전류를 워킹코일에 공급하여 워킹코일 상부에 위치하는 용기에 주울(joule)열을 발생시키는 유도가열조리(IHC:Induction Heating Cooker)가 점차로 상용화되어가고 있으며, 최근에는 제1도에 도시한 바와 같이 이러한 전자레인지와 유도가열조리를 겸용할 수 있는 조리기기(이하 유도가열조리 겸용 전자레인지라 한다)가 개발되었는데, 제1도를 참조하여 이를 개략적으로 설명하면 다음과 같다.

전자레인지와 유도가열조리를 겸용하기 위해서는 마이크로 웨이브와 유도가열조리용 고주파를 모두 사용할 수 있어야 하는데, 초기에는 마이크로 웨이브는 반사시키고 유도가열조리용 고주파 자계는 투과시킬 수 있는 선택적 기능을 수행하는 재질이 없었기 때문에 기존의 전자레인지 고내 위에 유도가열조리를 위한 워킹코일(1)을 설치하고 유도가열을 위한 조리용기를 올려놓도록 하였다.

즉, 전자레인지 사용시에는 음식물을 수납하기 위한 회전판에 음식물을 위치하고, 사용자의 키입력부(11) 조작에 따라 마이크로 컴퓨터(7)의 제어로 선택부(5)을 통해 인버터(6)에서 마그네트론(3)이 발전되도록 하여 상기 마그네트론(3)에서 발생된 마이크로 웨이브를 안내구(8)를 통해 고내에 주입시키며, 유도가열조리시에는 상기 고내 위에 설치된 워킹코일(1)을 구동시켜 세라믹판(2) 위의 유도가열 조리용기가 가열되도록 하였다.

그러나 상기와 같은 유도가열조리 겸용 전자레인지는, 조리센서가 고내 내부에 설치되므로 마이크로 웨이브에 의한 가열시에는 자동조리가 가능하지만 상기 유도가열조리시에는 음식물이 외부에 있기 때문에 자동조리가 불가능하며, 소비자가 키 조작에 의해 유도가열조리와 마그네트론 조리를 구분해야 하므로 사용이 불편할뿐만 아니라 상기 유도가열조리 기능의 용기가 전자레인지의 윗면에 수납되기 때문에 전자레인지를 쌀통이나 다른 구조물 위에 올려놓는 경우에는 상기 유도가열조리 기능의 용기의 위치가 높아 중량이 무거운 음식물의 조리가 매우 불편하고, 국물이 있는 음식을 조리하는 경우 국물이 끓어넘쳐 상기 마이크로 웨이브 안내구에 들어가게 되면 고장을 유발하는등 많은 문제점들이 있다.

따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 고내에 유도가열조리를 위한 워킹코일을 설치하고, 부하감지를 통해 조리용기를 검출하여 그에 적합한 조리를 선택하며, 마이크로 웨이브는 차단하며 워킹코일상에 형성되는 자계는 투과시킬 수 있는 유도가열조리 겸용 전자레인지를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 상기 유도가열조리 겸용 전자레인지를 효과적으로 제어하기 위한 유도가열조리 겸용 전자레인지의 제어방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 유도가열조리 겸용 전자레인지는, 구동초기에 조리용기에 흐르는 전류를 검출하여 유도가열조리 또는 마이크로 웨이브에 의한 조리를 선택하도록 하며, 마그네트론과 워킹코일을 구동하기 위한 인버터부와, 워킹코일과 회전판 사이에 설치되어 마그네트론 구동시 마이크로 웨이브를 차단하기 위한 이동식 초크와, 상기 인버터부의 전류검출 결과에 따라 조리용기에 적합하도록 상기 인버터부와 이동식 초크를 제어하기 위한 마이크로 컴퓨터를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 유도가열조리 겸용 전자레인지의 제어방법은, 전원이 인가되면 일정기간동안 인버터를 구동하여 워킹코일에 흐르는 전류를 감지하는 과정과, 상기 워킹코일에 흐르는 전류가 설정값 이하면 이동식 초크와 마그네트론을 순차구동하는 과정과, 상기 워킹코일에 흐르는 전류가 설정값보다 크면 상기 유도가열조리하는 과정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하 첨부도면을 참조하여 본 발명을 좀 더 상세하게 설명하고자 한다.

본 발명의 유도가열조리 겸용 전자레인지는, 제2도에 도시한 바와 같이 워킹코일(21)를 캐비티(20) 하부에 설치하고, 마그네론 구동시 마이크로 웨이브를 차단하기 위해 워킹코일(21) 외측으로 이동식 초크(moving choke)(41) 및 이를 구동하기 위한 초크 구동부(43)를 설치한다.

그리고, 구동초기에 캐비티 내의 조리용기에 흐르는 전류를 검출하기 위해 인버터부(26)에 무부하 감지부(26b)를 구성하고, 마이크로 컴퓨터(27)에 감지결과를 입력시킴으로써 상기 초크 구동부(43)와 인버터(26c)를 제어하는데, 이 무부하 감지부(26b)가 동작하지 않으면 캐비티 내에 유도가열을 위한 철제 용기가 투입된 것으로 인식하여 제5도에 도시한 상태에서 인버터(26C)를 동작시켜 유도가열을 수행하며, 일반적인 전자레인지에서 온도센서를 통해 조리를 자동조절하는 것과 마찬가지로 캐비티 내부에서 조리가 수행되므로 유도가열시에도 자동조리가 가능하다.

여기서, 상기이동식 초크(41)는 제3도에 도시한 바와 같이 회전판(28)을 회전 구동시키는 구동모터(32)의 구동축상에 설치하거나, 또는 제4도에 도시한 바와같이 상기 회전판(28)의 저면에 그 회전판(28)에 일체로 설치하여, 상기 구동모터(32)의 구동에 의해 회전판(28)이 회전될 때 상기 이동식초크(41)도 회전되게 설치구성한다.

또한, 상기 이동식 초크(41)을 제6도에 도시한 바와 같이 폭(a)과 높이(b)의 합이 마이크로 웨이브의 λ/4가 되도록 조절하여 마그네트론(23) 구동시 캐비티에서 워킹코일(21)측으로 누설되는 마이크로 웨이브를 완전히 차단하게 된다.

또한, 상기 회전판(28)으로서 법랑용기를 사용하는 경우에는 마그네트론(23) 구동시 상기 이동식 초크(41)를 제5도에 도시한 바와같이 설치하지 않아도 되며, 또한 제7도에 도시한 바와 같이 예를들어 Ni 합성물과 같은 금속이 융합된 물질(61)을 설치하여도 마이크로 웨이브를 차단할 수 있는데, 단 유도가열효율이 일부 저하된다.

제8도를 참조하여 이러한 유도가열조리 겸용 전자레인지의 동작방법을 살펴보면, 먼저 전원이 인가되고 사용자의 선택이 완료되면 인버터(26c)를 예를들어 3초 정도 구동시켜 워킹코일(21)에 흐르는 전류량을 감지한다.

이때 유도가열을 위한 자성체 용기 또는 알루미늄 용기가 캐비티내의 회전판(28)에 있으면 워킹코일(121)에 많은 전류가 흐르게 되므로 유도가열조리에 적합하도록 인버터(26C)를 구동하며, 특히 용기가 알루미늄 또는 비자성을 띠는 철계인 경우 더 많은 전류가 흐르게 되므로 이를 구분하여 80KHz 정도의 고주파수를 사용하며, 상기 사용자가 자동조리를 선택한 경우에는 일정 시간이 경과 후 조리상태를 감지하여 조리가 완료되면 가열을 중지한다.

또한, 상기 초기구동시에 워킹코일(21)에 전류가 흐르지 않으면 마이크로 웨이브(M/W) 구동모드이므로, 구동모터(32)의 구동에 의해 회전판(28)을 회전시키면서 이동식 초크(41)를 회전시키고, 마그네트론(23)을 구동하여 마이크로 웨이브를 캐비티 내에 주입하며, 이후 유도가열조리에서와 마찬가지로 사용자가 자동조리를 선택한 경우에는 일정 시간이 경과 후 조리상태를 감지하여 조리가 완료되면 가열을 중지한다.

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 사용자가 용기를 구분할 필요가 없고, 유도가열조리시에도 자동조리가 가능하므로 사용이 매우 편리하며, 하나의 인버터로 마그네트론과 워킹코일을 구동함으로써 가격경쟁력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 구동초기에 조리용기에 흐르는 전류를 검출하여 유도가열조리 또는 마이크로 웨이브에 의한 조리를 선택하도록 하며, 회전판의 하부에 설치된 워킹코일과 마그네트론을 구동하기 위한 인버터부와, 상기 워킹코일과 회전판 사이에 설치되어 마그네트론 구동시 마이크로 웨이브를 차단하기 위한 이동식 초크와, 상기 인버터부의 전류검출 결과에 따라 조리용기에 적합하도록 상기 인버터부와 이동식 초크를 제어하기 위한 마이크로 컴퓨터를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 유도가열조리 겸용 전자레인지.
2. 제1항에 있어서, 상기 이동식 초크는 캐비티 외부에 위치하도록 구성된 것을 특징으로 하는 유도가열조리 겸용 전자레인지.
3. 제1항에 있어서, 상기 이동식 초크는 캐비티 내부에 위치하도록 구성된 것을 특징으로 하는 유도가열조리 겸용 전자레인지.
4. 제1항에 있어서, 상기 이동식 초크는 폭과 높이의 합이 마이크로파의 λ/4가 되도록 구성된 것을 특징으로 하는 유도가열조리 겸용 전자레인지.
5. 전원이 인가되면 일정기간동안 인버터를 구동하여 워킹코일에 흐르는 전류를 감지하는 과정과, 상기 워킹코일에 흐르는 전류가 설정값이하면 이동식 초크와 마그네트론을 순차구동하는 과정과, 상기 워킹코일에 흐르는 전류가 설정값보다 크면 상기 워킹코일을 정상 구동시켜 유도가열조리하는 과정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 유도가열조리 겸용 전자레인지의 제어방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 유도가열조리하는 과정은 상기 워킹코일에 흐르는 전류량에 따라 저주파로 자성체 금속용기를 유도가열조리하는 과정과, 고주파로 비자성체 금속용기를 유도가열조리하는 과정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 전자레인지의 제어방법.