KR100681957B1

KR100681957B1 - 가열 조리기

Info

Publication number: KR100681957B1
Application number: KR1020050078584A
Authority: KR
Inventors: 가쯔하루 마쯔오
Original assignee: 가부시끼가이샤 도시바; 도시바 콘슈머 마케팅 가부시끼 가이샤; 도시바 가덴세이조 가부시끼가이샤
Priority date: 2004-08-27
Filing date: 2005-08-26
Publication date: 2007-02-15
Also published as: CN1741689B; CN1741689A; JP2006066258A; TW200608836A; JP4331071B2; TWI287949B; KR20060050678A

Abstract

본 발명의 과제는 낮은 투자율의 재료로 구성되는 조리 용기를 보다 효율적으로 가열할 수 있는 가열 조리기를 제공하는 것이다.

가열 조리기에 유도 가열 코일(6)과 발열체(17)를 구비하고, 가열 출력 제어 장치는 조리 용기(8)의 재질을 판정하고, 판정한 재질에 따라서 인버터와 발열체 통전부를 제어하여 유도 가열 코일(6)과 발열체(17)에 의한 가열 비율을 제어한다.

조리 용기, 가열 코일, 발열체, 인버터, 가열 출력 제어 장치, 톱 플레이트

Description

가열 조리기{HEATING COOKER}

도1은 본 발명의 제1 실시예로, 하우징의 종단 정면도.

도2는 도1에 있어서의 한쪽의 조리 용기 적재부의 확대도.

도3은 발열체의 형상을 도시하는 평면도.

도4는 제어계의 구성을 나타내는 기능 블럭도.

도5는 가열 출력 제어 장치에 의한 제어 내용을 본 발명의 요지에 관한 부분에 대해 나타내는 흐름도.

도6의 (a)는 조리 용기의 재질에 따른 입력 전류(ip)와 코일 전류(ic)의 관계를 나타내는 도면.

도6의 (b)는 유도 가열 코일의 등가 회로도.

도7은 그릇을 유도 가열할 때에, 그릇 바닥부에 유도 전류(ie)가 흐르는 상태를 평면적으로 나타내는 도면.

도8은 조리 용기가 비금속 재료인 경우와 무부하인 경우에 있어서의 가열 개시로부터의 온도 상승 정도의 차이를 설명하는 도면.

도9는 본 발명의 제2 실시예에 의한 발열체를 도시하는 평면도.

도10은 본 발명의 제3 실시예에 의한 발열체를 도시하는 평면도.

도11은 본 발명의 제4 실시예에 의한 발열체를 도시하는 평면도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 가열 조리기

3 : 톱 플레이트

6, 7 : 유도 가열 코일

8 : 조리 용기

11, 12 : 온도 검지기

17, 18 : 발열체

21 : 가열 출력 제어 장치(가열 제어 수단, 재질 판정 수단, 반발 부동 상태 검출 수단)

22 : 조작부(조작 수단)

24 : 인버터(고주파 전류 공급 수단)

28 : 발열체 통전 제어부(통전 수단)

31, 41, 51 : 발열체

60 : 가열 수단

[문헌 1] 일본 특허 공개 소61-230289호 공보

[문헌 2] 일본 특허 제3465712호 공보

본 발명은 하우징의 상면을 구성하는 톱 플레이트(top plate) 상에 적재된 조리 용기를 가열하기 위한 가열 수단을 구비한 가열 조리기에 관한 것이다.

유도 가열 조리기에 있어서는, 알루미늄(aluminum)이나 구리와 같이 낮은 투자율(透磁率)이고 전기 전도도가 높은 재료로 만들어진 조리 용기를 어떻게 효율적으로 유도 가열할지가 과제로 되어 있다. 이 과제를 해결하는 기술로서, 하기 특허문헌 1에는 유도 가열을 행하는 경우에 유도 가열 코일과 그릇 사이에 작용하는 반발력에 의한 그릇이 가벼울 때에 발생하는 그릇의 부동(浮動)을 검출하고, 유도 가열 코일(coil)로의 통전(通電)을 정지하거나 저하시키는 기술이 개시되어 있다. 또한, 하기 특허문헌 2에는 유도 가열 코일과 그릇 사이에 알루미늄판을 삽입하고, 그 알루미늄판을 유도 가열함으로써 그릇을 간접적으로 가열하는 기술이 개시되어 있다.

[특허문헌 1] 일본 특허 공개 소61-230289호 공보

[특허문헌 2] 일본 특허 제3465712호 공보

그러나, 특허문헌 1에 개시되어 있는 기술에서는, 그릇의 중량이 가벼우므로 반발력에 저항하기 어려운 경우에는 통전을 대폭으로 제한하게 되고, 결과적으로 가열 출력이 저하되어 충분한 가열을 행할 수 없게 되는 결점이 있다.

또한, 특허문헌 2에 개시되어 있는 기술에서는, 알루미늄판을 거쳐서 그릇을 간접적으로 가열하므로 가열 효율이 저하되는 결점이 있다. 즉, 알루미늄판은 그릇과 함께 유도 가열되므로, 인버터(inverter)나 유도 가열 코일에 있어서의 손실 이 증가한다. 특히, 알루미늄에는 큰 전류가 흐르므로, 유도 가열 코일의 권취수를 3배 정도로 증가시키거나 교류 전류의 주파수를 높게 할 필요가 있고, 철로 된 그릇을 가열하는 경우에 비교하여 손실이 커진다. 그 가열 효율은 65 ％ 정도로, 일반적인 유도 가열 조리기의 가열 효율 85 ％에 비하면 상당히 나쁘다. 특허문헌 2의 기술에 대해 구체 수치예를 들면, 입력 전력(3 ㎾), 알루미늄 그릇을 직접 가열하는 전력을 800 W, 알루미늄판에 의한 간접 가열의 전력을 2.2 ㎾라 하면, 그 35 ％로서 770 W만큼만 효율이 저하되게 된다.

본 발명은 상기 사정에 비추어 이루어진 것으로, 그 목적은 낮은 투자율의 재료로 만들어진 조리 용기를 더 효율적으로 가열할 수 있는 가열 조리기를 제공하는 데 있다.

본 발명의 가열 조리기는,

하우징과,

이 하우징의 상면을 구성하여 조리 용기가 적재되는 톱 플레이트와,

유도 가열 코일과 발열체로 구성되고, 이들 중 적어도 한쪽에 의해 상기 조리 용기를 가열 가능하게 배치되는 가열 수단과,

상기 유도 가열 코일에 고주파 전류를 공급하는 고주파 전류 공급 수단과,

상기 발열체에 통전을 행하여 발열시키기 위한 통전 수단과,

상기 고주파 전류 공급 수단과 상기 통전 수단에 각각 공급하는 전력을 제어함으로써, 상기 조리 용기에 대한 가열을 제어하는 가열 제어 수단으로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 구성의 가열 조리기에 따르면, 조리 용기의 재질에 따라서 유도 가열 코일의 유도 가열에 의한 조리 용기의 자체 발열과 발열체에 의한 가열의 비율을 조정하여 가열하는 것이 가능해진다.

(제1 실시예)

이하, 본 발명의 제1 실시예에 대해 도1 내지 도7을 참조하여 설명한다. 도1은 가열 조리기(1)의 종단 정면도이다. 가열 조리기(1)의 외피는 하우징(2)이다. 이 하우징(2)의 상면이 톱 플레이트(3)를 구성하고 있다. 하우징(2)의 내부에는 상기 톱 플레이트(3) 상의 조리 용기 적재부(4, 5)의 바로 아래에 위치하여 유도 가열 코일(6, 7)이 배치되어 있다. 이들 유도 가열 코일(6, 7)에 의해 조리 용기 적재부(4, 5)에 적재되는 조리 용기(8)(도2 참조)가 각각 유도 가열된다. 도2는 도1의 조리 용기 적재부 상에 조리 용기(8)가 적재되어 있는 상태를 확대하여 나타내는 도면이다.

하우징(2)의 전방면에는 조작 패널(panel)(9)과 오븐 도어(10)가 설치되어 있다. 조작 패널(9)에 의해 상기 유도 가열 코일(6, 7)로의 통전이 조작된다. 오븐 도어(10)는 하우징(2) 내에 수장되어 있는 오븐(oven)(도시하지 않음)의 조리실을 개폐한다. 톱 플레이트(3)의 하면, 특히 상기 조리 용기 적재부(4, 5)의 중심부의 바로 아래 위치에는, 예를 들어 서미스터(thermistor)로 구성되는 온도 검지기(11, 12)가 설치되어 있다. 유도 가열 코일(6, 7)은 톱 플레이트(3)로부터 이격되어 코일 베이스(coil base)(13, 14)에 의해 그 상면에 지지되어 있다. 그들 코 일 베이스(13, 14)의 하면에는 유도 가열 코일(6, 7)의 자속(磁束)을 수렴시켜 누설을 방지하는 페라이트(ferrite)(15, 16)가 배치되어 있다.

또한, 톱 플레이트(3)의 하면의 조리 용기 적재부(4, 5)에 대향하는 부위에는, 예를 들어 비자성 스테인레스강(stainless steel : 이하 SUS라 함) 등의 전기저항이 높은 비자성체로 구성되는 발열체(17, 18)와, 단열성 절연체(19, 20)가 포개어져 배치되어 있다. 발열체(17, 18)는 도3에 도시한 바와 같이 하나 이상의 절첩부를 갖고, 방향을 다르게 하는 복수의 단위 환상 도체가 동심 평면 형상 배열을 이루도록 형성되어 있다. 이들 발열체(17, 18)는 줄열(Joule heat)을 발생하여 톱 플레이트(3) 상의 조리 용기를 가열한다.

도7에는 조리 용기(8)인 그릇을 유도 가열할 때에, 그릇의 바닥부(P)에 유도 전류(ie)가 흐르는 상태를 모식적으로 도시한다. 유도 전류(ie)는 유도 가열 코일(6)(7)로부터 발생하는 자속 밀도가 높은 곳에 많이 흐르므로, 유도 가열 코일(6)(7)의 코일 묶음의 축선을 따르도록 집중하여 흐른다. 마찬가지로, 유도 가열 코일(6)(7)에 의해 비자성체로 만들진 발열체(17)(18)에도 유도 전류가 흐르도록 하지만, 발열체(17)(18)가 절첩부에 의해 방향을 다르게 하는 복수의 단위 환상 도체 사이에서는 유도 전류가 서로 역방향으로 흘러 상쇄된다. 따라서, 발열체(17)(18)에는 유도 전류가 흐르지 않아 유도 가열 코일(6)(7)의 효력이 발열체(17)(18)에서 낭비되는 것이 방지된다.

도4는 상기 가열 제어 수단을 모식적으로 나타내는 블럭도이다. 가열 출력 제어 장치(가열 제어 수단, 재질 판정 수단, 반발 부동 상태 검출 수단)(21)는 상 기 하우징(2)의 내부에 설치되어 있고, 마이크로 컴퓨터(microcomputer)로 구성되어 있다. 가열 출력 제어 장치(21)에는 조작 패널(9)에 배치되어 있는 조작부(조작 수단)(22)로부터 조작 신호가 입력되고, 또한 온도 검지기(11, 12)로부터 온도 검지 신호가 입력된다. 가열 출력 제어 장치(21)는 이들의 입력 및 미리 기억된 제어 프로그램(program)을 기초로 하여 조작 패널(9)에 배치되어 있는 표시부(23)의 제어 및 유도 가열 코일(6)(및 5)로 고주파 전류를 공급하는 인버터(고주파 전류 공급 수단)(24)의 제어를 행한다.

또한, 유도 가열 코일(6)에는 콘덴서(capacitor)(25)가 직렬로 접속되어 있다. 이들 코일(6)이나 콘덴서(25)는 후술하는 바와 같이 조리 용기(8)의 재질에 따라서 출력 조정을 행하므로 코일(6)의 권취수를 선택 절환하고(예를 들어, 다단 코일 구성), 또는 콘덴서(25)의 용량을 선택할 수 있도록 구성해도 좋다.

인버터(24)에는 상용 교류 전원(26)으로부터 정류 회로(27)를 거쳐서 정류된 직류가 구동용 전원으로서 공급되고 있다. 또한, 상용 교류 전원(26)은 교류상태에서 발열체 통전부(통전 수단)(28)에도 공급되고 있다. 발열체 통전 제어부(28)는 발열체(17)(및 18)에 교류 전원을 통전하는 것으로, 그 통전량은 발열체 통전 제어부(28)를 거쳐서 가열 출력 제어 장치(21)에 의해 제어된다.

정류 회로(27)의 입력측과, 인버터(24)의 출력측에는 각각 전류 트랜스(transformer)(29, 30)가 배치되어 있다. 그것들로 검지된 전류 정보는 가열 출력 제어 장치(21)에 부여되고 있다. 그리고, 가열 출력 제어 장치(21)는 가열 조리기로의 입력 전류(ip)와 인버터(24)로부터 유도 가열 코일(6)로의 출력 전류(이하, 코일 전류라 함)(ic)를 검출하도록 되어 있다. 또한, 이상에 있어서, 유도 가열 코일(6 및 7), 인버터(24), 발열체(17 및 18), 발열체 통전 제어부(28)는 가열 수단(60)을 구성하고 있다.

다음에, 본 실시예의 작용에 대해 도5, 도6, 도8을 참조하여 설명한다. 도5는 가열 출력 제어 장치(21)에 의한 제어 내용을 본 발명의 요지에 관한 부분에 대해 도시하는 흐름도(flowchart)이다. 가열 출력 제어 장치(21)는 사용자(user)가 조작부(22)로 입력 전력을 설정하면[스텝(step) S1], 스텝 S2, S3, S5로 조리 용기(8)의 재질이 고저항 금속 재료인지, 혹은 저저항 금속 재료인지가 판정된다.

조리 용기의 재질이 예를 들어 철이나 SUS(스테인레스)와 같은 고저항 금속 재료인지 여부의 판정은 인버터(24)에 의해 전압, 주파수가 일정한 고주파 전류를 유도 가열 코일(6)에 공급한 경우에 있어서의 도6의 (a)에 도시한 바와 같은 입력 전류(ip)와 코일 전류(ic)와의 관계로부터 판정을 행한다.

즉, 조리 용기(8)의 재질이 철 등의 자성체인 경우, 유도 가열 코일(6)에서 발생한 자속은 조리 용기(8)를 관류(貫流)하기 쉽고, 따라서 거기에서의 누설 자속이 적다. 이 때, 유도 가열 코일(6)의 등가 인덕턴스(inductance)(L)[도6의 (b) 참조]는 작다. 또한, 자성체 재료는 비저항이 크고, 표피 효과[그릇 바닥의 유도 가열 코일(6)측에 와전류가 집중하는 효과]도 크기 때문에 유도 가열 코일(6)의 등가 저항(R)이 크다. 한편, 조리 용기(8)의 재질이 알루미늄이나 구리와 같이 비자성으로 비저항이 작은 재료인 경우, 유도 가열 코일(6)에서 발생한 자속은 조리 용기(8)를 관류하기 어렵고, 따라서 거기에서의 누설 자속이 많다. 이 때, 유도 가 열 코일(6)의 등가 인덕턴스(L)가 크다. 또한, 비자성 재료는 비저항이 작고 표피 효과도 작기 때문에 등가 저항(R)도 작다. 또한, 조리 용기(8)가 질그릇 등과 같이 비금속 재료로 만들진 경우나, 톱 플레이트 상에 조리 용기가 적재되어 있지 않아 무부하(無負荷)인 경우에는 유도 전류가 전혀 흐르지 않으므로, 유도 가열 코일(6)의 등가 인덕턴스(L)는 가장 크고, 등가 저항(R)은 가장 작다.

그리고, 코일 전류(ic)는 유도 가열 코일(6)의 등가 임피던스(Z)에 반비례하고, 입력 전류(ip)는 코일 전류(ic)와 R/Z에 비례한다. 그 결과, 조리 용기(8)의 재질에 따라서 도6의 (a)에 도시한 바와 같은 관계가 된다. 또한, 도6의 (a)로부터 다음 표의 상황을 알 수 있다.

재질	코일 전류(ic)	입력 전류(ip)
철	작음(R이 큼 → Z가 큼)	큼(R/Z이 큼)
알루미늄	큼(R이 작음 → Z가 작음)	작음(R/Z이 작음)
비금속(질그릇)	작음(ωL이 큼 → Z가 큼)	작음(R/Z이 작음)

따라서, 입력 전류(ip), 코일 전류(ic)의 대소 관계를 기초로 하여 조리 용기(8)의 재질을 판정할 수 있다.

그리고, 스텝 S3에 있어서, 재질이 고저항 금속 재료라 판단되면(「예」), 가열 출력 제어 장치(21)는 스텝 S1에서 판독한 입력 전력 설정치를 인버터(24)에 대한 입력 전력으로서 유도 가열 조리를 행한다(스텝 S4). 이는 통상의 유도 가열 조리이다.

한편, 재질이 고저항 금속 재료가 아닌 경우라 판단되면(스텝 S3,「아니오」), 가열 출력 제어 장치(21)는 계속해서 재질이 알루미늄이나 구리 혹은 비자성 SUS와 같은 저저항의 비자성 금속 재료인지, 혹은 질그릇과 같은 비금속 재료, 혹 은 무부하인지를 판단한다(스텝 S5). 저저항 금속 재료라 판단되면(「예」), 가열 출력 제어 장치(21)는 조리 용기(8)가 톱 플레이트(3)로부터 반발 부동하는 소위「그릇 부유」현상이 일어나지 않도록 제어하여 유도 가열 조리를 행한다(스텝 S6). 조리 용기(8)가 그릇 부유하고 있는지 여부의 판정은, 예를 들어 일본 특허 공보 평4-75633호 공보에 개시되어 있는 바와 같이 인버터(24)의 공진 주파수의 변화를 기초로 하여 행할 수 있다.

스텝 S6에서 그릇 부유가 일어나지 않도록 유도 가열 조리의 출력을 조정한 상태에서, 그 때의 가열 전력과 스텝 S1에서 판독한 입력 전력 설정치와의 사이에 차가 있으면(스텝 S7,「예」), 가열 출력 제어 장치(21)는 그 차의 전력분을 발열체 통전 제어부(28)에 공급하여 발열체를 발열시킨다(스텝 S8). 또한, 조리 용기(8)의 재질이 저저항의 비자성 금속 재료인 경우에는 유도 가열 코일(6)의 등가 저항(R)이 작으므로, 인버터(24)로부터 유도 가열 코일(6)에 출력하는 전압을 고저항의 자성 금속 재료인 경우보다도 저하시키거나, 또는 주파수를 상승시킨다. 혹은 또한, 유도 가열 코일(6)의 권취수를 늘리거나, 공진 콘덴서(25)의 용량을 작게 하도록[인덕턴스(L)가 실질적으로 커짐에 따라서 C를 저하시키고, 공진 주파수를 높임] 조정하여, 가열 효율을 향상시키도록 한다(스텝 S9).

또한, 스텝 S5에 있어서, 재질이 저저항 금속 재료가 아니라고 판단된 경우에는(「아니오」), 조리 용기(8)의 재질이 비금속 재료이거나 혹은 조리 용기가 적재되어 있지 않은 무부하의 경우이다. 이들의 경우에는, 유도 가열 조리는 행하지 않고, 스텝 S1에서 판독한 입력 전력 설정치와 같은 전력을 발열체 통전 제어부 (28)에 공급하여 발열체를 발열시킨다(스텝 S10). 상술한 바와 같이, 입력 전류(ip)와 코일 전류(ic)의 관계만으로는 재질이 비금속 재료인지 혹은 조리 용기가 적재되어 있지 않은 무부하인지를 판별할 수는 없다. 따라서, 온도 검지기(11)(또는 12)에 의해 스텝 S9에 있어서의 발열체의 발열 개시로부터의 온도 상승 정도를 검출한다(스텝 S11).

즉, 도8에 도시한 바와 같이, 예를 들어 톱 플레이트(3)의 조리 용기 적재부(4)에 질그릇 등이 적재되어 있는 경우에는 부하의 열용량이 크기 때문에 가열 개시로부터의 온도 상승 정도(급상승)는 비교적 완만해진다. 이에 대해, 조리 용기가 적재되어 있지 않아 무부하인 경우에는, 톱 플레이트(3)의 열용량분밖에 없으므로, 가열 개시로부터의 온도 상승 정도는 비교적 급격해진다. 이러한 온도 상승 정도의 차이를 기초로 하여, 조리 용기의 재질이 비금속 재료인 경우와 조리 용기가 적재되어 있지 않아 무부하인 경우를 판별한다. 가열 출력 제어 장치(21)는 무부하라고 판정되면(스텝 S12,「예」), 발열체의 가열을 정지하고(스텝 S13), 조리 용기의 재질이 비금속 재료라 판정되면(「아니오」), 스텝 S1로 복귀하여 발열체의 가열을 계속한다.

이상과 같이 본 실시예에 따르면, 가열 조리기에 유도 가열 코일(6)과 발열체(17)를 구비하고, 가열 출력 제어 장치(21)는 조리 용기(8)의 재질을 판정하고, 판정된 재질에 따라서 인버터(24)와 발열체 통전 제어부(28)를 제어하여 유도 가열 코일(6)과 발열체(17)에 의한 가열 비율을 제어한다.

따라서, 유도 가열에서는 효율이 낮은 재질의 조리 용기(8)를 가열하는 경우 에는 발열체(17)에 의한 가열 비율을 상대적으로 상승시킴으로써 효율이 좋은 가열을 행할 수 있고, 조리 용기(8)의 재질에 따라서 유도 가열과 발열체의 발열에 의한 가열과의 가열 밸런스를 선택할 수 있으므로, 다양한 재질의 조리 용기(8)를 높은 효율로 가열할 수 있다.

구체적으로는, 예를 들어 조리 용기(8)가 철이나 SUS 등 표피 저항이 큰 재질이거나, 알루미늄이나 구리 등 표피 저항이 작은 재질인지 여부를 판정하여, 후자인 경우에는 조리 용기(8)가 톱 플레이트(3)로부터 부유하지 않는 정도의 전력으로 유도 가열하고, 남은 전력으로 발열체(17)에 의한 복사 가열을 행함으로써 그릇이 부유하지 않는 상태에서 효율적인 가열을 행할 수 있다.

또한, 조리 용기(8)의 재질이 알루미늄이나 구리 등의 비자성체인 경우에는, 유도 가열 코일(6)에서 발생한 자속이 관류하기 어렵고, 자속이 누설되기 쉽다. 한편, 발열체(17)에 통전하는 상용 교류 전원은 저주파수이므로 그에 의해 발생하는 자속량은 적고, 자속 누설의 영향이 거의 없는 상태에서 가열을 행할 수 있다. 또한, 질그릇 등의 비금속 재질의 조리 용기(8)라도 대응할 수 있다.

또한, 발열체(17)를 고저항의 비자성 SUS에 의해 구성하였으므로 유도 가열 코일(6)에 의해 유도 가열되기 어렵고, 유도 가열 코일(6)에 공급된 전력은 거의 조리 용기(8)에 의해 소비되어 가열 효율이 향상된다. 이 경우, 상기 전력을 조리 용기(8)의 유도 가열 전력이라 간주하는 것이 가능하므로, 가열 전력을 정확하게 파악할 수 있고, 조리 용기(8)의 재질에 따라서 발열체(17)로의 전력 배분을 적절하게 행할 수 있다.

또한, 발열체(17)의 형상을 방향을 다르게 하는 복수의 단위 환상 도체를 갖도록 하였으므로, 발열체(17)가 유도 가열을 받기 어렵다. 또, 발열체(17)에 수십 ㎑의 고주파 전류가 유기되면, 그 전류는 발열체 통전 제어부(28)에 인가되어 발열체 통전 제어부(28)가 파괴될 우려가 있지만, 유기 전압의 발생 자체가 억제되고 있으므로 그 파괴를 방지할 수 있다.

또한, 가열 출력 제어 장치(21)는 발열체 통전 제어부(28)를 거쳐서 발열체(17)에 공급하는 입력 전력치와 온도 검지기(11)에 의해 검출되는 온도의 상승 정도를 기초로 하여 조리 용기(8)의 재질이 비금속인지 여부나, 조리 용기(8)가 존재하지 않는 무부하 상태에 있는지 여부를 판정할 수 있다.

가열 출력 제어 장치(21)는 조리 용기(8)의 재질이 비금속이라 판정된 경우에는, 인버터(24)에 의한 유도 가열 코일(6)에의 전류 공급을 정지하여 오로지 발열체(17)에 의해 가열을 행하도록 제어하므로, 질그릇과 같은 비금속 재료로 구성되는 조리 용기(8)의 가열에 기여하지 않는 전력의 공급을 억제할 수 있다.

또한, 가열 출력 제어 장치(21)는 인버터(24)에 공급하는 전력과 발열체 통전 제어부(28)에 공급하는 전력과의 합계가 입력 전력 설정치에 대략 같아지도록 제어하므로, 조리 용기(8)의 재질이 여러 가지로 다른 경우라도 사용자가 설정한 입력 전력에 의해 효율적으로 가열을 행할 수 있다.

또한, 가열 출력 제어 장치(21)는 조리 용기(8)의 톱 플레이트(3)로부터의「부유」가 검지되어 있지 않은 상태에 있어서, 인버터(24)에 공급하고 있는 전력이 사용자 설정의 입력 전력을 하회하고 있는 경우에는 그들의 차에 상당하는 전력을 발열체 통전 제어부(28)에 공급하므로, 그릇 부유가 없는 상태에서 효율적으로 가열을 행할 수 있다.

(제2 실시예)

도9는 본 발명의 제2 실시예를 나타내는 것이다. 제1 실시예와 동일 부분에는 동일 부호를 붙여 설명을 생략하고, 이하 다른 부분에 대해서만 설명한다. 제2 실시예는 발열체(17)를 대신하는 발열체(31)의 형상이 제1 실시예와는 다를 뿐, 그 밖의 구성은 제1 실시예와 마찬가지이다.

도9에 도시한 바와 같이 발열체(31)는 각각 하나 이상의 절첩부를 갖고, 방향을 다르게 하는 복수의 단위 방사 형상 도체가 반원의 부채꼴형을 이루도록 지그재그로 배열되어 있는 도체 패턴(32, 33)을 배선(34)으로 접속하여 구성되어 있다. 2개의 부채꼴형 도체 패턴(32, 33)은 그것들의 시(始)단부(32S, 33S)가 다른 쪽의 부채꼴형 도체 패턴의 종단부(32E, 33E)와 인접하도록 배치되고, 한쪽의 부채꼴형 도체 패턴(32)의 종단부(32E)는 다른 쪽의 부채꼴형 도체 패턴(33)의 시단부(33S)와 배선(34)으로 접속되어 있다. 즉, 발열체(31)와 발열체 통전 제어부(28)의 출력 단자는 한쪽의 부채꼴형 도체 패턴(32)의 시단부(32S) 및 다른 쪽의 부채꼴형 도체 패턴(33)의 종단부(33E)에 접속되어 있다.

이상과 같이 발열체(31)를 형성함으로써, 부채꼴형 도체 패턴(32, 33)의 각 단위 방사 형상 도체 부분은 유도 가열 코일(6)과 직교하는 위치 관계가 되므로, 유도 가열 코일(6)에서 발생한 자속이 부채꼴형 도체 패턴(32, 33)에 교차하지 않아 유도 전류가 발생하지 않는다. 또한, 부채꼴형 도체 패턴(32, 33)의 외주 및 내주 부분에는 유도 전류가 발생하지만, 각각의 유도 전류는 부채꼴형 도체 패턴(32, 33)에 있어서 서로 역방향으로 흐르게 되므로, 유기 전압의 발생이 억지된다.

제1 실시예와 동일 부분에는 동일 부호를 붙여 설명을 생략하고, 이하 다른 부분에 대해서만 설명한다.

(제3 실시예)

도10은 본 발명의 제3 실시예를 나타내는 것이다. 제1 실시예와 동일 부분에는 동일 부호를 붙여 설명을 생략하고, 이하 다른 부분에 대해서만 설명한다. 제3 실시예도 제2 실시예와 같이 발열체(17)를 대신하는 발열체(41)의 형상이 제1 실시예와는 다를 뿐, 그 밖의 구성은 제1 실시예와 마찬가지이다. 즉, 발열체(41)는 각각 하나 이상의 절첩부를 갖고, 방향을 다르게 하는 복수의 단위 도체가 사각형을 이루도록 지그재그로 배열되어 있는 도체 패턴(42, 43)을 좌우 대칭으로 배치하고, 배선(44)으로 접속하여 구성되어 있다. 사각형 도체 패턴(42, 43)은 도10 중 좌우로 절첩하면서 크랭크 형상으로 연장되어 있다. 그리고, 사각형 도체 패턴(42, 43)의 시단부(42S, 43S)와, 종단부(42E, 43E)는 각각 동일측에 배치되고, 사각형 도체 패턴(42)의 종단부(42E)는 사각형 도체 패턴(43)의 시단부(43S)와 배선(44)으로 접속되어 있다. 즉, 발열체(41)와 발열체 통전 제어부(28)의 출력 단자는 사각형 도체 패턴(42)의 시단부(42S), 사각형 도체 패턴(42)의 종단부(43E)와 접속되어 있다.

이상과 같이 발열체(41)를 구성함으로써, 사각형 도체 패턴(42, 43)에 발생하는 유도 전류가 흐르는 방향은 서로 역방향이 되므로 상쇄되고, 유기 전압의 발 생이 억지된다.

(제4 실시예)

도11은 본 발명의 제4 실시예를 나타내는 것이다. 제4 실시예는 발열체의 구성이 제1 내지 제3 실시예와는 다르다. 즉, 제1 내지 제3 실시예에서는 모두 평면 패턴의 발열체를 이용하였지만, 제4 실시예에서는 도11에 도시한 바와 같이 유도 가열 코일(6)의 원주 중앙 부분에 있어서, 원형 단면을 갖는 환형의 발열체(51)를 배치한 것이다.

환형 발열체(51)는 코일 베이스(13)에 있어서 유도 가열 코일(6)의 코일 묶음을 중앙에서 확대한 부분에 단면이 오목 형상인 환형 발열체 설치 부재(52)를 적재하고, 그 환형 발열체 설치 부재(52)의 오목부에 배치되어 있다. 환형 발열체(51)로서는, 예를 들어 램프형 히터(lamp-type heater)나 리본 히터(ribbon heater), 혹은 시즈 히터(sheathed heater) 등을 사용한다.

또한, 환형 발열체 설치 부재(52)에는 환형 발열체(51)로부터 발생한 열이 유도 가열 코일(6)이나 코일 베이스(13)에 전도하는 것을 저지하는 단열재로서 기능하는 것, 혹은 상기 열을 톱 플레이트(3)로 반사시키는 반사판으로서 기능하는 것, 또한 유도 가열 코일(6)에서 발생한 자속이 환형 발열체(51)에 돌아 들어가 누설하는 것을 저지하는 자기 실드로서 기능하는 것을 이용한다. 혹은 필요에 따라서 그것들 기능 중 몇 가지를 복합적으로 발휘하는 것이라도 좋다.

본 발명은 상기 도면에 기재한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 이하와 같은 변형이 가능하다.

발열체의 형상은 상기 실시예에 개시한 것에 한정되는 일 없이, 개별의 설계에 따라서 적절하게 변경하여 실시하면 된다.

조리 용기의 중량을 검지하도록 구성하여, 재질이 알루미늄이나 구리 등의 피자성체인 경우에는 조리 용기의 중량에 따라서 유도 가열과 발열체에 의한 가열과의 비율을 제어해도 좋다.

또한, 유도 가열과 발열체에 의한 가열과의 비율을 제어하지 않아도 인버터(24), 발열체 통전 제어부(28)에 각각 공급하는 전력량을 변화시켜 가열을 행하는 것이라도 좋다.

조리 용기의 재질은 가열 조리기로 자동적으로 판정하는 것에 한정되지 않고, 예를 들어 사용자가 조작부(22)에서 재질을 설정하는 것이라도 좋다.

제2 실시예에 있어서, 각 부채꼴형 도체 패턴(32, 33)의 내측 부분이 막힌 반월 형상을 갖도록 해도 좋다. 이와 같이 구성하면, 발열체의 복사열에 의한 가열 밀도가 높아져, 보다 넓은 면에서 조리 용기의 가열을 행할 수 있어 가열 효율을 향상시킬 수 있다.

제4 실시예에 있어서, 환형 발열체(51)를 2회 이상 감아 구성해도 좋다.

본 발명의 가열 조리기에 따르면, 유도 가열 코일에 의한 유도 가열과 발열체에 의한 가열을 조리 용기의 재질에 적합한 비율로 행할 수 있으므로 효율이 좋은 조리를 행할 수 있다.

Claims

하우징과,

이 하우징의 상면을 구성하여 조리 용기가 적재되는 톱 플레이트와,

유도 가열 코일과 발열체로 구성되고, 이들 중 적어도 한쪽에 의해 상기 조리 용기를 유도 가열 가능하게 배치되는 유도 가열 수단과,

상기 유도 가열 코일에 고주파 전류를 공급하는 고주파 전류 공급 수단과, 상기 발열체에 통전을 행하는 통전 수단과,

상기 고주파 전류 공급 수단과 상기 통전 수단에 각각 공급하는 전력을 제어함으로써, 상기 조리 용기에 대한 가열을 제어하는 가열 제어 수단으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 가열 조리기.
제1항에 있어서, 조리 용기의 재질을 판정하는 재질 판정 수단을 구비하고,

상기 가열 제어 수단은 상기 재질 판정 수단에 의해 판정된 재질에 따라서 상기 고주파 전류 공급 수단과 상기 통전 수단에 공급하는 전력을 제어하는 것을 특징으로 하는 가열 조리기.
제2항에 있어서, 상기 가열 제어 수단은 상기 조리 용기의 재질에 따라서 상기 유도 가열 코일에 공급하는 전력과 상기 발열체에 공급하는 전력의 비율을 제어하는 것을 특징으로 하는 가열 조리기.
제1항에 있어서, 상기 발열체는 비자성체로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 가열 조리기.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 발열체는 속을 흐르는 전류가 서로 역방향으로 흐르는 서로 평행한 2 부분을 갖는 것을 특징으로 하는 가열 조리기.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 발열체는 그 일부가 상기 유도 가열 코일을 구성하는 도체와 직교하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 가열 조리기.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 발열체는 상기 유도 가열 코일에 있어서의 원주 방향에 있어서 복수 분할되어 배치되어 있는 동시에, 인접하는 도체의 통전 방향이 서로 반대가 되도록 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 가열 조리기.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가열 제어 수단은 조리 용기의 재질이 비금속이라 판정된 경우에는, 상기 고주파 전류 공급 수단에 의한 상기 유도 가열 코일로의 전류 공급을 억제하고, 오로지 상기 통전 수단에 의한 상기 발열체로의 전류 공급을 행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 가열 조리기.
제8항에 있어서, 또한 조리 용기의 온도를 검출하는 온도 검출 수단을 구비하고,

상기 가열 제어 수단은 상기 온도 검출 수단에 의해 검출되는 온도의 상승 정도와 상기 통전 수단에의 공급 전력을 기초로 하여 조리 용기의 재질이 비금속인 것 내지 조리 용기가 적재되어 있지 않아 무부하 상태인 것을 판정하는 것을 특징으로 하는 가열 조리기.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 또한 상기 조리 용기를 가열하기 위한 입력 전력을 설정하는 조작 수단을 구비하고,

상기 가열 제어 수단은 상기 고주파 전류 공급 수단에 공급하는 전력과 상기 통전 수단에 공급하는 전력의 합계가 상기 조작 수단으로 설정된 입력 전력에 대략 같아지도록 제어하는 것을 특징으로 하는 가열 조리기.
제10항에 있어서, 또한 상기 조리 용기가 상기 톱 플레이트로부터 반발 부동 상태에 있는 것을 검지하는 반발 부동 상태 검지 수단을 구비하고,

상기 반발 부동 상태 검지 수단으로 상기 조리 용기가 반발 부동 상태에 있는 것이 검지되지 않은 상태에 있어서, 상기 고주파 전류 공급 수단에 공급하고 있으므로 상기 유도 가열 코일로 공급되는 전력이 상기 조작 수단으로 설정된 입력 전력을 하회하고 있는 경우에는, 그들의 차에 상당하는 전력이 상기 통전 수단으로부터 상기 발열체로 공급되는 것을 특징으로 하는 가열 조리기.