KR100678383B1

KR100678383B1 - 유도가열조리기의 가열코일

Info

Publication number: KR100678383B1
Application number: KR1020050088591A
Authority: KR
Inventors: 권용재
Original assignee: 권용재
Priority date: 2005-09-23
Filing date: 2005-09-23
Publication date: 2007-02-02

Abstract

본 발명의 유도가열조리기의 가열코일(50)은, 절연 피복층이 코팅된 여러가닥의 구리세선(50a)을 빗살무늬의 원관모양으로 편조하고, 이 편조된 가열코일(50)을 두께(T)가 얇고 높이(H)가 커지도록 납작하게 접은 다음 상기 코일지지판(7)의 상면에 소용돌이모양으로 감아주면서 그 중심에서 가장자리로 갈수록 일정묶음의 피치(P1) 마다 일정간격의 피치(P2)로 띄워져 결합되게 구성되어 있으므로, 가열코일(50)의 중심에서 가장자리까지의 자계형성을 균일하게 유지할 수 있고, 이로 인하여 열효율 및 냉각효율을 높일 수 있음은 물론, 절연파손을 최소화시킴과 동시에 제품수명을 연장할 수 있는 것이다.

유도가열조리기, 가열코일, 냉각, 코일지지판

Description

유도가열조리기의 가열코일{Heating Coil of Induction Heating Cooker}

도 1은 종래에 의한 유도가열조리기를 도시한 구조도,

도 2는 종래에 의한 가열코일과 코일지지판의 결합상태를 도시한 평면도,

도 3은 종래에 의한 가열코일의 단면적에 대한 공기흐름도,

도 4는 종래에 의한 가열코일에 대한 자계형성과 냉각공기의 흐름도를 도시한 개략도,

도 5는 본 발명에 의한 가열코일과 코일지지판의 결합상태를 도시한 평면도,

도 6은 본 발명에 의한 가열코일의 단면적에 대한 공기흐름도,

도 7은 본 발명에 의한 가열코일에 대한 자계형성과 냉각공기의 흐름도를 도시한 개략도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

7 : 코일지지판 50 : 가열코일

50a : 구리세선 P1 : 일정묶음의 피치

P2 : 일정간격의 피치 H : 높이

T : 두께

본 발명은 유도가열조리기의 가열코일에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 가열코일의 표면적(두께가 얇으면서 높이가 커지는 단면형상)을 넓히도록 빗살무늬로 편조(編造)하고, 이 가열코일을 코일지지판에 소용돌이모양으로 감아줄 때 그 중심에서 가장자리로 갈수록 일정묶음의 피치 마다 일정간격의 피치로 띄워서 냉각효율을 높이고 자계형성을 균일하게 한 유도가열조리기의 가열코일에 관한 것이다.

일반적으로, 유도가열조리기는 코일에 흐르는 유도전류의 표피효과(Skin Effect)를 이용하여 에너지 효율을 극대화시킨 조리기로서, 도 1에 도시한 바와 같이 인버터 방식으로 전류의 흐름에 따라 수직방향으로 자계를 형성하기 위한 가열코일(5)과, 상기 자계방향에 대해 수직방향으로 흐르는 와전류를 저항률과 투자율등과 같은 구성물질 특성에 따라 주울열로 변환시켜 발열함으로써 담겨지는 음식물을 조리하는 조리용기(1)와, 상기 조리용기(1)를 올려놓기 위한 세라믹판(3)을 기본구성으로 하며, 이를 제어하기 위한 회로는 사용자가 요리기능을 선택하도록 하기 위한 키 입력부(35)와, 상기 키 입력부(35)로부터 선택된 기능 데이타에 따라 각 구성부를 총괄 제어하기 위한 마이크로컴퓨터(29)와, 입력되는 교류(AC)전원으로부터 EMI나 EMC와 같은 잡음성분을 제거하기 위한 필터부(11)와, 상기 잡음성분이 제거된 교류전원을 정류하기 위한 제1정류부(13)와, 상기 제1정류부(13)에서 출력되는 전압을 공진시키고 그 공진전압에 의해 발생된 자장에 기인한 전기 유도효과로 가열되어질 조리용기(1)에 와류를 유도시켜 조리용기(1)내의 음식을 원하는 가열온도로 가열하는 가열코일(5)과, 구동제어부(31)에 의해 제어되어 스위칭함으 로써 상기 가열코일(5)에 공진전압을 제공하는 스위칭부(15)와, 상기 마이크로컴퓨터(29)의 제어출력에 따라 스위칭부(15)의 스위칭소자를 제어함과 동시에 가열된 가열코일(5)을 식혀주는 냉각팬(33)을 구동하기 위한 구동제어부(31)와, 상기 입력교류전원(AC)에서 전류를 검출하는 전류검출부(19)와, 상기 전류검출부(19)에서 검출한 전류를 상기 마이크로컴퓨터(29)로 전달하는 정전류 검출부(27)와, 상기 입력 교류전원(AC)을 강압하는 저전압변환부(17)와, 상기 저전압변환부(17)에서 강압된 전압을 정류하여 출력하는 제2정류부(21)와, 상기 제2정류부(21)에서 정류된 전압에 따라 상기 마이크로컴퓨터(29)의 동작전압으로 인가하기 위한 정전압부(23)와, 상기 정전압부(23)의 출력전압에 따라 마이크로 컴퓨터(29)를 리셋시키기 위한 리셋부(25)와, 상기 마이크로컴퓨터(29)의 제어신호에 의해 유도가열조리기의 각종 기능상태를 표시하여 주는 표시부(37)와, 유도가열조리기에서 이상발생시 마이크로컴퓨터(29)의 제어에 의해 사용자가 알수 있도록 음을 발생하는 음발생부(39)로 구성되며, 동작은 다음과 같다.

전자유도조리기에서 일반적인 취반기능을 일례로 살펴보면, 교류전원(AC)이 제1정류부(13)을 통해 맥동 직류전압으로 정류된 다음 평활되고, 이와 동시에 상기 교류전원(AC)이 다시 저전압변환부(17)를 통해 전압강하되고 제2정류부(21)를 통해 직류전압으로 변환되어 정전압부(23)에 공급되면, 상기 정전압부(23)는 입력되는 직류전압에 따른 정전압을 마이크로컴퓨터(29)에 인가하는데, 이때 상기 마이크로컴퓨터(29)에 인가되는 정전압은 마이크로컴퓨터(29)의 동작전압으로 사용된다.

그리고, 사용자가 취반을 수행하기 위해 표면저항이 큰 철 또는 스텐레스 430계열로 구성된 자성체 조리용기(1)에 요리하고자 하는 음식을 넣은 후 키 입력부(35)를 통해 버튼을 선택하게 되면, 마이크로컴퓨터(29)는 해당기능을 표시부(37)을 통해 표시하여 준다.

한편, 상기 스위칭부(15)의 베이스전류는 상기 구동제어부(31)로 부터 발생하는 펄스폭변조 제어신호에 대응하여 구동되므로 가열코일(5) 및 스위칭부(15)의 공진캐패시터가 직류전압에 의해 연속적인 공진상태로 되어지며, 이에 따라 상기 가열코일(5)에는 큰 공진전류가 흐르게 된다.

그리고, 그 결과 상기 가열코일(5)로부터 발생된 자장에 기인한 전자기 유도효과로 인하여 가열되어질 조리용기(1)에 와전류가 유도되어 저항체로 작용하는 조리용기(1)가 가열되고, 이 열에 의해 조리용기(1)내의 음식이 가열되며, 이 처럼 가열에 의해 가열코일(5)이 뜨거워지면 마이크로컴퓨터(29)에서 구동제어부(31)를 통해 냉각팬(33)을 구동시켜 가열코일(5)을 식혀주도록 한다.

그러나, 상기와 같이 구성된 유도가열조리기는 가열코일(5)의 냉각과 자계형성의 밀도변화에 따라 열효율을 높이고 절연파손을 방지하도록 하기 위해서는 가열코일(5)과 코일지지판(7)의 결합구조 및 가열코일(5)의 단면적이 중요한 요인으로 작용하게 된다.

도 2는 종래의 가열코일(5)과 코일지지판(7)의 결합상태를 도시한 평면도로서, 가열코일(5)은 절연 피복층인 에니멜 바니쉬(Enamel Varnish)를 각각 코팅한 여러가닥의 구리세선(5a)을 꼬아서 리쯔(Litz)형상으로 형성된 다음 그 표면에 셀프 본딩 바니쉬를 코팅하여서 구성된 것이며, 이러한 리쯔형상의 가열코일(5)을 다 수개의 훼라이트코아(미도시)가 부착된 코일지지판(7)의 상면에 소용돌이모양으로 촘촘이 감아준 다음, 이 가열코일(5)에 열을 가해 코팅된 셀프 본딩 바니쉬를 경화시킴으로써 가열코일(5)과 코일지지판(7)이 일체로 고정된 결합구조를 갖는다.

그래서, 이와 같이 구성되는 종래의 가열코일(5)들은 도 3과 같이 0.2㎜의 단면적을 가진 여러가닥의 구리세선(5a)이 리쯔형상으로 꼬아져 원봉형상을 이루도록 제조되어 있기 때문에 냉각팬(33)을 구동시켜 가열코일(5)을 식혀줄 때 가열코일(5)의 외주부분에서는 공기와 접촉이 이루어져 냉각이 이루어지지만 구리세선(5a)의 중심에는 공기가 전혀 미치지 않아 냉각이 불가능하게 되고, 이로 인해 냉각효율이 떨어짐에 따라 고주파 유도열에 의해 절연이 파손되어 제품 수명을 단축시킨다는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 가열코일(5)은 도 4와 같이 소용돌이모양으로 촘촘이 감아서 셀프 본딩 바니쉬에 의해 코팅되는 구조로 되어 있기 때문에 가열코일(5)의 중심으로 갈수록 표시된 점선과 같이 자계형성이 강해지면서 그 부분측의 가열코일(5)이 과열되어 절연이 파손되고, 또 하부에서 송풍되는 냉각공기가 가열코일(5)의 사이 사이로 흐르지 못하고 가장자리로만 흐름에 따라 열효율 및 냉각효율을 현저히 저하시켜 절연파손은 물론 제품수명을 단축시킨다는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명은 가열코일의 중심에서 가장자리까지의 자계형성을 균일하게 유지하면서 열효율 및 냉각효율을 높이고 절연파손을 최소화시킴과 동시에 제품수명을 연장할 수 있는 유도가열조리기의 가열코일을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 이루어진 본 발명에 의한 유도가열조리기의 가열코일은, 코일지지판에 가열코일이 소용돌이모양으로 감겨지는 유도가열조리기에 있어서, 절연 피복층이 코팅된 여러가닥의 구리세선을 빗살무늬의 원관모양으로 편조하고, 이 편조된 가열코일을 두께가 얇고 높이가 커지도록 납작하게 접은 다음 상기 코일지지판의 상면에 소용돌이모양으로 감아주면서 그 중심에서 가장자리로 갈수록 일정묶음의 피치 마다 일정간격의 피치로 띄워져 결합되게 구성함을 특징으로 한다.

다른 실시예로서, 본 발명의 가열코일은 그 일정묶음의 피치가 5~7㎜일 때 일정간격의 피치가 7~9㎜이고, 상기 일정묶음의 피치중 코일지지판의 가장자리측이 8~15㎜인 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 일실시예에 관하여 첨부 도면 도 5 내지 도 7을 참조하면서 상세히 설명한다.

본 발명에 의한 유도가열조리기의 가열코일(50)은 절연 피복층인 에니멜 바니쉬(Enamel Varnish)를 각각 코팅한 여러가닥의 구리세선(50a)을 빗살무늬의 원관모양으로 편조(編造)되도록 구성되고, 이 편조된 가열코일(50)은 표면적을 넓히도록 두께(T)가 얇고 높이(H)가 커지는 납작모양으로 접혀진 다음, 다수개의 훼라이트코아(미도시)가 부착된 코일지지판(7)의 상면에 소용돌이모양으로 감아지면서 그 중심에서 가장자리로 갈수록 일정묶음의 피치(P1) 마다 일정간격의 피치(P2)로 띄 워져 코팅 결합되도록 구성되어 있다.

이때, 상기 가열코일(50)은 상기 코일지지판(7)의 상면에 소용돌이모양으로 감겨질 때 1차 실리콘으로 임시 부분 고정된 다음, 그 표면에 부분적으로 코팅되는 셀프 본딩 바니쉬에 열을 가할 때 경화되는 작용에 의해 코일지지판(7)과 일체로 결합되도록 구성되어 있다.

상기 가열코일(50)은 그 일정묶음의 피치(P1)가 5~7㎜일 때 일정간격의 피치(P2)가 7~9㎜이고, 상기 일정묶음의 피치(P1)중 코일지지판(7)의 가장자리측이 8~15㎜이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 유도가열조리기의 가열코일(50)은 도 6과 같이 0.2㎜의 단면적을 가진 여러가닥의 구리세선(50a)을 빗살무늬의 원관모양으로 편조한 후, 표면적을 넓히도록 두께(T)가 얇고 높이(H)가 커지도록 납작하게 접은 구조로 되어 있기 때문에 표시한 화살표방향과 같이 가열코일(50)을 향해 냉각공기를 송풍하게 되면, 이 가열코일(50)의 표면이 공기와 접촉됨에 따라 빠른 시간내에 냉각이 이루어진다.

즉, 가열코일(50)은 두께(T)가 얇고 높이(H)가 커지는 납작형상으로 접힐 때 여러가닥의 구리세선(50a)이 전부 외부로 돌출되는 편조형상을 갖기 때문에 냉각공기와 접촉이 용이하여 냉각효율이 높아지고, 이로 인하여 가열코일(50)을 장시간 온(ON) 동작시키더라도 고주파 유도열에 의해 절연이 파손되는 것을 최소화시킬 수 있을 뿐만 아니라 제품 수명을 연장시킬 수 있는 것이다.

또한, 본 발명의 가열코일(50)은 도 7과 같이 소용돌이모양으로 감겨질 때 그 중심에서 가장자리로 갈수록 일정묶음의 피치(P1) 마다 일정간격의 피치(P2)로 띄워지도록 구성되어 있기 때문에 표시된 점선과 같이 자계형성이 균일하여 열효율이 높다. 그리고 가열코일(50)에 형성된 일정간격의 피치(P2) 마다 냉각공기가 흐르게 됨으로 가열코일(50)을 빠르게 냉각시킬 수 있어 절연파손을 최소화시킬 수 있는 것이다.

한편, 본 발명은 상술한 실시예로만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 기술사상 역시 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 유도가열조리기의 가열코일은, 표면적이 넓혀 코일지지판에 소용돌이모양으로 감아줄 때 그 중심에서 가장자리로 갈수록 일정묶음의 피치 마다 일정간격의 피치를 띄우도록 코팅 결합함으로써 가열코일의 중심에서 가장자리까지의 자계형성을 균일하게 유지할 수 있고, 이로 인하여 열효율 및 냉각효율을 높일 수 있음은 물론, 절연파손을 최소화시킴과 동시에 제품수명을 연장할 수 있는 효과가 있다.

Claims

코일지지판에 가열코일이 소용돌이모양으로 감겨지는 유도가열조리기에 있어서,

절연 피복층이 코팅된 여러가닥의 구리세선(50a)을 빗살무늬의 원관모양으로 편조하고, 이 편조된 가열코일(50)을 두께(T)가 얇고 높이(H)가 커지도록 납작하게 접은 다음 상기 코일지지판(7)의 상면에 소용돌이모양으로 감아주면서 그 중심에서 가장자리로 갈수록 일정묶음의 피치(P1) 마다 일정간격의 피치(P2)로 띄워져 결합되게 구성함을 특징으로 하는 유도가열조리기의 가열코일.
제 1항에 있어서,

상기 가열코일(50)은 그 일정묶음의 피치(P1)가 5~7㎜일 때 일정간격의 피치(P2)가 7~9㎜이고, 상기 일정묶음의 피치(P1)중 코일지지판(7)의 가장자리측이 8~15㎜인 것을 특징으로 하는 유도가열조리기의 가열코일.