KR100402462B1 - 유도가열조리기의 압력체결감지회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유도가열조리기의 압력체결감지회로에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 홀 집적회로를 이용하여 압력체결에 대한 이중 안전도를 구현하고 있는 유도가열조리기의 압력체결감지회로에 관한 것이다. 본 발명은 뚜껑에 위치한 마그네트의 수평과 수직 이동에 따라서 동작하는 홀 집적회로를 이용하여, 뚜껑의 압력 체결 여부를 감지한다. 그리고 본 발명은, 5볼트의 공급전원이 인가되어야 동작 특성을 갖는 홀 집적회로 자체의 특성을 이용하여, 홀 집적회로의 불량 여부를 감지한다. 따라서 본 발명은 홀 집적회로를 이용하여, 뚜껑의 압력 체결에 따른 이중 안전회로를 구현함과 동시에 신뢰도를 높이는 효과를 얻게 된다.

Description

유도가열조리기의 압력체결감지회로{Locking detecting circuit in induction heating cooker}

본 발명은 유도가열조리기의 압력체결감지회로에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 홀 집적회로를 이용하여 압력체결에 대한 이중 안전도를 구현하고 있는 유도가열조리기의 압력체결감지회로에 관한 것이다.

유도가열조리기는 워킹코일에서 발생하는 자력선이 솥을 통과할 때 와전류가 흘러 솥 자체가 가열되는 방식에 의해서 취반 기능을 수행하고 있다. 상기 유도가열조리기의 기본적인 가열원리를 살펴보면, 워킹코일에 전류가 인가되면 자성체인 오븐은 유도(induction) 가열에 의하여 열이 가해지면서, 오븐 내부에서는 취반이 이루어지게 된다.

따라서 상기 유도가열조리기의 경우에는 자력선을 발생시키기 위하여 일정크기의 고주파전압을 워킹코일에 인가해야 하고, 이때 인가되는 고주파전압에 의해서 상기 워킹코일은 약 1300W의 강한 화력을 갖게 된다.

이와 같이 매우 강한 화력으로 취반동작을 수행하는 유도가열조리기는 또한 압력밥솥의 원리를 이용하고 있다. 즉, 가열시 발생되는 공기를 외부로 유출되지 않도록 하고, 높은압력이 솥 안에 유지되도록 하면서 취반동작을 수행한다. 따라서 상기 유도가열조리기는 매우 고압력, 고화력으로 취반동작을 수행하기 때문에 사용자의 오작동에 의해서 또는 조리기 자체의 오작동에 의해서 소비자의 안전상의 위험을 유발할 수 있다.

따라서 종래의 유도가열조리기는 뚜껑개폐손잡이에 안전장치를 부가하여, 소비자의 안전상의 위험을 미연에 방지하도록 하고 있다.

도 1은 종래 유도가열조리기의 뚜껑개폐손잡이의 잠금상태와 열림상태를 검출하기 위한 구성도이다.

종래 유도가열조리기의 뚜껑 압력체결은 리드 스위치(SW1)와 마그네트(MGT)에 의해서 검출되어진다. 뚜껑(미도시)을 오븐(미도시)에 체결하기 위하여 상기 뚜껑의 상면에 회전가능하게 핸들(미도시)이 설치되고, 상기 핸들의 하단면에는 상기 마그네트(MGT)가 설치된다. 그리고 상기 마그네트(MGT)에서 발생되는 자장을 감지하여, 상기 마그네트(MGT)의 위치를 감지하는 리드스위치(SW)가 상기 핸들이 체결되는 고정편(미도시)에 설치된다.이때, 상기 핸들은 상기 뚜껑의 상면에 상방으로 돌출되도록 설치될 수 있고, 상기 고정편은 상기 뚜껑의 내부에 설치될 수 있다. 그리고 상기 리드스위치(SW)와 마그네트(MGT)는, 상기 핸들이 회전되어 상기 뚜껑과 오븐을 체결한 상태일 때, 양자가 가장 근접하게 되도록 설치된다.

따라서 도 1에 도시하고 있는 바와 같이, 상기 마그네트(MGT)와 리드스위치(SW)가 수평하게 일정거리를 유지하고 있다가, 상기 핸들의 회전에 의하여 상기 마그네트(MGT)가 리드 스위치(SW) 방향으로 접근하면, 상기 마그네트 필드가 강해지면서 상기 리드스위치(SW)가 온 되어진다.

이와 같은 리드스위치(SW)의 동작상태를 감지하기 위해서 도 2에 도시하고 있는 바와 같은 회로로 구성되어진다.

마이크로컴퓨터(10)는 입력단자로 입력되는 신호에 의해서 뚜껑개폐손잡이의 열림상태와 잠금상태를 판단한다.

상기 마이크로컴퓨터(10)의 입력단자에 저항(R1)을 통해서 +5볼트의 Vcc 전원이 공급된다. 그리고 상기 Vcc 전원과 그라운드 사이에 상기 저항(R1)과 직렬로 또 하나의 저항(R2)이 연결되고 있다. 그리고 상기 직렬 연결된 두개의 저항(R1,R2) 사이의 접속점(a)에 또 하나의 저항(R3)이 연결되고, 상기 저항(R2)과 저항(R3) 사이에 두개의 리드 스위치(SW1,SW2)가 직렬 연결된다. 상기 리드 스위치(SW1,SW2)는, 뚜껑개폐손잡이(도시하지 않음)의 동작에 따라서 뚜껑개폐손잡이가 잠금상태에 있을때는 온상태가 되고, 뚜껑개폐손잡이가 열림상태에 있을때는 오프상태로 동작한다.

다음은 상기 구성으로 이루어진 종래의 유도가열조리기의 뚜껑개폐손잡이의 동작감지 과정에 대해서 설명한다.

오븐 안에 높은 압력이 유지된 상태라면, 뚜껑개폐손잡이(도시하지 않음)가 잠금상태를 갖어야 하고, 이와 연동해서 상기 리드스위치(SW1,SW2)는 온 상태를 갖게 된다.

이때, 상기 리드 스위치(SW1,SW2)를 통해서 접속점(a)에는, 저항(R1)과 병렬 저항(R2,R3)의 분압전압으로 구성되야 약 0.7볼트의 전압이 인가된다. 따라서 상기 리드 스위치(SW1,SW2)가 온 상태를 갖을때, 상기 마이크로컴퓨터(10)의 입력단자는 약 0.7볼트의 전압을 감지하고, 이러한 감지전압으로서 뚜껑개폐손잡이(도시하지 않음)가 잠금상태라고 판단한다.

다음, 뚜껑개폐손잡이(도시하지 않음)가 열림상태일때, 이와 연동해서 리드 스위치(SW1,SW2)는 오프상태가 된다. 상기 리드스위치의 오프동작으로 인해서 접속점(a)에는 저항(R1,R2)에 의해서 분압된 4.3볼트의 전압이 인가된다. 따라서 상기 분압된 전압이 마이크로컴퓨터(10)의 입력단자에 입력된다.

따라서 상기 마이크로컴퓨터(10)는, 상기 리드 스위치(SW1,SW2)가 오프상태일때, 약 4.3볼트의 전압을 감지하고, 이때의 감지전압으로서 뚜껑개폐손잡이가 열림상태라고 판단한다.

즉, 종래의 뚜껑개폐손잡이 동작감지장치는, 마그네트(MGT)가 리드스위치(SW)와 수평하게 일정거리를 유지하고 있다가 마그네트(MGT)가 리드 스위치(SW) 방향으로 접근하면 리드 스위치(SW)가 동작되도록 하여, 뚜껑의 압력 체결을 감지하고 있다.

그러나 이러한 구성의 경우, 상기 마그네트(MGT)의 마그네트 필드의 세기에 따라서 거리(A)가 달라진다. 즉, 마그네트의 세기가 세면 먼거리에서도 리드 스위치가 동작하고, 세기가 약하면 가까운 거리에 도달해야만 리드 스위치가 동작한다. 즉, 종래의 뚜껑체결감지장치는, 상기 마그네트의 필드 세기에 따라서 상기 리드 스위치의 동작시점에 편차가 발생하는 문제점이 있었다.

또한, 리드 스위치의 동작 감도의 편차에 의해서도 상기 마그네트 필드의 세기와 똑같은 현상이 발생된다. 즉, 종래의 뚜껑체결감지장치는, 리드 스위치의 동작 감도의 편차에 의해서도 동작시점에 편차가 발생하였다.

또한, 종래의 뚜껑체결감지장치는, 리드 스위치 자체의 단품 불량에 대해서는 마이크로컴퓨터(10)에서 감지할 수 있는 방법이 없었다. 따라서 단품의 쇼트 불량에 대해서는 대책이 없기 때문에, 이중 안전 모드를 구성하기 위해서 리드 스위치 두개를 직렬로 연결하는 방법을 적용하여서 제조원가를 상승시키는 문제점도 갖고 있다.

따라서 본 발명의 목적은, 홀 집적회로를 사용하여 뚜껑 체결에 따른 이중안전회로를 간단하게 구현할 수 있는 유도가열조리기의 압력체결감지장치를 제공함에있다.

도 1은 종래 유도가열조리기의 압력 체결 감지 구조도,

도 2는 종래 유도가열조리기의 압력 체결 감지 회로도,

도 3은 본 발명에 따른 유도가열조리기의 압력 체결 감지 구조도,

도 4는 본 발명에 따른 유도가열조리기의 압력 체결 감지 블럭도,

도 5는 본 발명에 따른 유도가열조리기의 압력 체결 감지 회로도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 홀 집적회로 입력전원제어부 200 : 압력체결감지구조

300 : 압력체결감지부 400 : 홀 집적회로 출력부

500 : 마이크로컴퓨터

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유도가열조리기의 압력체결감지장치는, 전원이 인가되면 동작 특성을 갖고, 조리기 뚜껑 압력의 체결동작을 감지하는 홀 집적회로와; 상기 홀 집적회로의 공급전원을 개폐하는 홀 집적회로 입력전원제어부와; 상기 홀 집적회로의 감지동작에 따라서 출력전압을 변화시키는 압력체결감지부와; 상기 홀 집적회로 입력전원제어부를 제어하여, 상기 홀 집적회로의 정상동작여부를 판단하고, 상기 압력체결감지부의 출력전압에 따라서 뚜껑의 압력 체결여부를 판단하는 마이크로컴퓨터를 포함하여 구성된다.

상기 홀 집적회로는, 뚜껑에 설치된 마그네트가 소정거리만큼 수평으로 이동한 후, 소정거리만큼 수직으로 이동된 상태에서 뚜껑 압력의 체결을 감지하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 유도가열조리기의 압력체결감지장치에 대해서 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 유도가열조리기의 압력체결 감지를 위한 구조도이다.

본 발명의 유도가열조리기에는, 뚜껑의 압력 체결여부를 감지하기 위해서 홀 집적회로(H)가 사용된다. 상기 홀 집적회로(H)는, 유도가열조리기의 뚜껑(미도시)을 개폐하기 위하여 그 상면에 회전하는 동시에 상하로 이동가능하게 설치되는 핸들(미도시)의 하단면에 설치된다.그리고 상기 핸들이 체결되도록 상기 뚜껑의 내부에 구비되는 체결편(미도시)의 일측에는 마그네트(MG)가 설치된다. 상기 홀 집적회로(H)와 마그네트(MGT)는 양자 사이에서 소정의 수평거리(A)와 수직거리(Gap)를 갖도록 구성된다. 즉, 상기 홀 집적회로(H)와 마그네트(MGT)가 상기 수평거리(A) 이내로 근접한 상태에서, 다시 양자가 수직거리(Gap) 이내로 근접하면, 상기 홀 집적회로(H)가 온되는 것이다.

그리고 상기 마그네트(MGT)의 편차나 홀 집적회로(H)의 특성에 의한 동작 편차는, 상기 수직거리(Gap)와 마그네트의 수평방향 크기에만 영향을 받도록 하고 있다. 따라서 종래와 같이 상기 수평방향에 따른 편차가 없어짐으로 인하여 제품간의 동작점의 편차를 최소화시킬 수 있는 것이다.

다음, 도 4는 본 발명에 따른 유도가열조리기의 압력체결감지장치의 블럭도이다.

본 발명에 따른 유도가열조리기의 압력체결감지장치는, 도 3에 도시하고 있는 바와 같이, 홀 집적회로(H)로 구성된 압력체결감지부품을 사용한다. 그리고 상기 홀 집적회로(H)와 마그네트(MGT)의 동작에 따른 압력체결감지구조(200)는, 상기 마그네트와 홀 집적회로의 수평 및 수직 구조에 의해서 이루어진다. 즉, 상기 마그네트(MGT)와 홀 집적회로(H) 사이의 감지구조를 종래 리드 스위치의 수평구조와 더불어 수직의 갭(Gap)으로 설정하고 있다. 여기서 상기 수평구조는 압력 체결의 방향으로 설정하고, 감지영역은 상기 수직의 갭(Gap)으로 설정해서 기존 감지영역의 편차를 상당히 줄이는 작용을 하고 있다.

상기 압력체결감지구조(200)의 이동상태에 따라서 뚜껑의 압력 체결 여부를 감지하는 압력체결감지부(300)를 포함한다. 상기 압력체결감지부(300)의 출력은 홀 집적회로 출력단(400)을 통해서 마이크로컴퓨터(400)에 입력된다. 따라서 상기 마이크로컴퓨터(400)는, 상기 신호에 의해서 뚜껑의 압력 체결여부를 판단하게 된다.

그리고 본 발명의 유도가열조리기의 압력체결감지장치는, 상기 홀 집적회로(H)의 전원을 제어하는 홀 집적회로 입력전원 제어부(100)를 포함하여 구성한다. 상기 홀 집적회로 입력전원 제어부(100)의 동작은 마이크로컴퓨터(500)에서 제어한다. 또한, 상기 압력체결감지부품인 홀 집적회로(H)의 정상동작 여부도 홀 집적회로 출력단(400)을 통해서 마이크로컴퓨터(500)에서 감지한다.

즉, 상기 마이크로컴퓨터(500)는, 상기 홀 집적회로 입력전원 제어부(100)의 동작을 제어하여, 압력체결감지부품인 홀 집적회로 자체 불량을 감지한다. 그리고 전원 인가시에 검출되는 신호에 의해서 뚜껑의 압력 체결여부를 판단한다.

다음은 도 5에 도시하고 있는 본 발명에 따른 유도가열조리기의 압력체결감지장치의 상세 회로도를 참조하여 본 발명에 대해서 보다 상세하게 설명한다.

본 발명에 의한 유도가열조리기의 압력체결감지장치는, 도시하고 있는 바와 같이, 홀 집적회로(H)를 포함하고 있다. 상기 홀 집적회로(H)의 공급전원은 홀 집적회로 입력전원 제어부(100)에서 제어하며, 상기 홀 집적회로(H)의 출력은 뚜껑의 압력 체결 여부를 감지하는 압력체결감지부(300)에 인가된다. 그리고 도 5에 도시하지는 않고 있지만, 상기 홀 집적회로 입력전원 제어부(100)의 제어는 마이크로컴퓨터에서 제어되며, 마찬가지로 상기 압력체결감지부(300)의 출력도 상기 마이크로컴퓨터에 입력된다.

상기 홀 집적회로 입력전원 제어부(100)는, 상기 마이크로컴퓨터의 제어에 의해서 동작하는 스위칭소자(Q1)를 포함하여 구성된다. 상기 스위칭소자(Q1)는 마이크로컴퓨터에서 신호가 인가되면, 5볼트의 공급전원을 상기 홀 집적회로(H)에 인가할 수 있도록 구성된다.

상기 압력체결감지부(300)는, 상기 홀 집적회로(H)의 출력을 마이크로컴퓨터에 인가할 수 있도록 구성되고 있다. 즉, 5볼트의 공급전원과 그라운드 사이에 두개의 저항(R11,R12)가 직렬 연결된다. 상기 두개의 저항 사이의 접속점(a')에 저항(R13)이 연결되고 있고, 상기 저항(R13)을 통해서 마이크로컴퓨터에 신호가 전달된다. 그리고 상기 접속점(a')과 저항(R13) 사이에 연결되고 있는 또 하나의 저항(R14)을 통해서 홀 집적회로(H)의 출력단이 연결되고 있다.

다음은 상기 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 유도가열조리기의 압력체결 감지동작에 대해서 설명한다.

상기 마이크로컴퓨터에서 뚜껑의 압력 체결 여부를 감지하기 위해서, 홀 집적회로 입력전원 제어부(100)의 스위칭소자(Q1)에 로우신호를 인가하면, 상기 스위칭소자(Q1)가 턴-온 되면서 5볼트의 공급전원이 홀 집적회로(H)에 공급된다.

이때의 동작으로 상기 홀 집적회로(H)에 전원이 공급되면서 상기 홀 집적회로(H)는 마그네트의 위치에 따라서 동작특성을 갖게 된다.

즉, 마그네트가 도 3에서 도시하고 있는 바와 같이 상기 핸들을 소정의 방향으로 회전시킨 후 상기 뚜껑에 대하여 하방으로 이동시키면, 상기 뚜껑이 오븐에 체결된다. 그리고 상기 홀 집적회로(H)와 마그네트(MGT)가 서로 근접하게 됨으로써, 상기 홀 집적회로(H)가 쇼트된다.이때의 동작으로 접속점(a')에는 세개의 저항(R11,R12,R14)에 의해서 분압된 전압(약 0.7볼트)이 인가된다. 상기 전압은 마이크로컴퓨터에 인가되면서, 뚜껑 압력 체결을 감지한다.

한편, 상기 뚜껑을 상기 오븐으로부터 분리시키기 위하여, 상기 핸들을 상방으로 이동시키고, 다시 상술한 체결시의 방향과 반대방향으로 회전시키게 되면, 상기 홀 집적회로(H)와 마그네트(MGT)가 서로 이격된다. 그리고 이와 같이 상기 홀 집적회로(H)와 마그네트(MGT)가 서로 이격되면, 상기 홀 집적회로(H)가 오픈되면서, 접속점(a')에는 두개의 저항(R11,R12)에 의해서 분압된 전압(약 4.3볼트)이 인가된다. 이 전압은 마이크로컴퓨터에 인가되고, 마이크로컴퓨터는 뚜껑의 압력 해제를 감지한다.

한편, 상기 마이크로컴퓨터가 상기 압력체결감지부(300)로부터 0.7볼트를 인가받아 뚜껑의 압력이 체결되었음을 감지한 상태에서, 상기 홀 집적회로 입력전원 제어부(100)의 스위칭소자(Q1)에 하이신호를 인가해서 오프상태로 절환시킨다.

이때의 동작으로 상기 홀 집적회로에 인가되던 전원이 차단되므로 홀 집적회로의 정상동작상태에서는 홀 집적회로의 동작 특성이 없어져야 한다. 따라서 상기 마그네트가 체결 위치인 상기 홀 집적회로(H)의 하단부에 위치하더라도 상기 홀 집적회로(H)는 오픈된 상태를 갖게 된다. 따라서 이 경우에는 접속점(a')에 두개의 저항(R11,R12)에 의해서 분압된 전압이 인가되야 한다. 그러나 상기 홀 집적회로(H)가 불량상태인 경우에는 계속해서 쇼트상태를 유지할 수가 있고, 이 상태에서는 상기 접속점(a')에 0.7볼트의 전압이 인가된다.

따라서 상기 마이크로컴퓨터는 우선, 홀 집적회로(H)에 전원을 공급하여, 뚜껑의 압력 체결 상태를 감지한 후, 마그네트와 홀 집적회로의 동일 위치상에서 홀 집적회로(H)에 인가하는 전원을 차단하는 방법으로써, 홀 집적회로(H)의 정상동작 여부를 판단한다. 이러한 판단동작에 따라서 마이크로컴퓨터는, 홀 집적회로가 불량인 경우에 있어서는 조리기의 가열을 위한 출력을 오프시키는 제어를 수행하는 것이다.

또한, 상기 마이크로컴퓨터는, 상기와 같은 과정을 통해서, 홀 집적회로의정상동작 여부를 판단한 후에도 계속해서 압력체결감지부(300)를 통해서 이상전압이 입력되면, 제어 기판(PCB) 상의 문제가 발생되었다고 판단하여, 그에 따른 조치를 취하도록 제어한다. 즉, 이와 같이, 홀 집적회로 또는 제어기판 상의 문제가 발생된 경우에는 제품의 손상을 입히고, 화재 발생을 방지하기 위해서 조리기의 가열을 위한 출력을 오프상태로 제어한다.

즉, 본 발명은 5볼트의 전원이 인가되어야 동작하는 반도체소자인 홀 집적회로를 이용하여, 뚜껑 압력의 체결 여부를 감지함과 동시에 홀 집적회로 자체의 고장 여부를 판단할 수 있도록 하는 이중안전구조를 채용하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있다.

그리고 이와 같은 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다양한 변형이 가능함은 물론이다.

위에서 설명한 본 발명은 다음의 효과를 갖는다.

첫째, 유도가열조리기의 압력체결감지장치에 홀 집적회로를 적용하므로서, 단품의 신뢰도가 종래와 비교하여 현격히 높아지는 잇점이 있다.

둘째, 홀 집적회로의 감지구조는, 종래 리드 스위치의 수평구조와 더불어 수직 갭의 영역에서 감지하도록 하며, 상기 수평구조는 로킹장치의 방향으로 설정하여 기존 감지영역의 편차를 상당히 줄임으로서 제품의 편차가 줄어드는 잇점이 있다.

셋째, 홀 집적회로의 전원입력시 동작하는 특성을 살려서 단품의 불량 여부를 홀 집적회로의 입력전원을 온/오프 하는 것에 의해서 판단할 수 있도록 하므로써, 이중 안전구조와 더불어 신뢰성 및 원가를 절감하는 효과를 얻게 된다.

Claims (2)

1. 전원이 인가되면 동작 특성을 갖고, 조리기 뚜껑 압력의 체결동작을 감지하는 홀 집적회로와;

   상기 홀 집적회로의 공급전원을 개폐하는 홀 집적회로 입력전원제어부와;

   상기 홀 집적회로의 감지동작에 따라서 출력전압을 변화시키는 압력체결감지부와;

   상기 홀 집적회로 입력전원제어부를 제어하여, 상기 홀 집적회로의 정상동작여부를 판단하고, 상기 압력체결감지부의 출력전압에 따라서 뚜껑의 압력 체결여부를 판단하는 마이크로컴퓨터를 포함하여 구성되는 유도가열조리기의 압력체결감지장치.
2. 제 1 항에 있어서:

   상기 홀 집적회로는, 뚜껑에 설치된 마그네트가 소정거리만큼 수평으로 이동한 후, 소정거리만큼 수직으로 이동된 상태에서 뚜껑 압력의 체결을 감지하는 것을 특징으로 하는 유도가열조리기의 압력체결감지장치.