KR100955274B1

KR100955274B1 - 전기레인지 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR100955274B1
Application number: KR1020090017010A
Authority: KR
Inventors: 이호재
Original assignee: 제이씨텍(주)
Priority date: 2009-02-27
Filing date: 2009-02-27
Publication date: 2010-04-30

Abstract

본 발명은 전기레인지를 이루는 전체 하우징(300)과, 히터(120)가 있는 반사판(200)을 지지하도록 전체 하우징(300)의 내부에 놓이며 전체 하우징(300)과 구획되는 베이스 플레이트(140)와, 전체 하우징(300) 및 반사판(200) 상면을 동시에 덮는 내열 글래스 플레이트(110), 베이스 플레이트(140) 외측면과 전체 하우징 사이의 공간에 설치되는 센서브래킷(310),

전체 하우징(300) 내부 공간(302)에 센서 브래킷(310)과 이격 설치되어 내부공간(302)의 온도에 연동하여 초기 전원공급을 지속시켜 요리 지속시간을 제공하는 바이메탈 센서(S0), 센서브래킷(310)에 설치되어 히터(120)의 열을 전달받아 초기 온 상태인지를 인식하는 제 1 센서(S1), 센서브래킷(310)에 설치되어 히터(120)의 열을 전달받아 과열 상태인지를 인식하는 제 2 센서(S2), 및

베이스 플레이트(140) 외측면과 전체 하우징(300) 사이의 공간에 설치되어 외부공기를 흡입순환 되도록 하여 과열 열량을 식혀주는 팬(320) 작동중인지를 알리는 주의램프(330)를 포함하여 구성한 전기레인지 및 그 제어방법이다.

전기레인지

Description

전기레인지 및 그 제어방법{Portable Electric carbon range and method thereof}

본 발명은 휴대용 전기레인지 및 그 제어방법에 관한 것으로, 휴대용 전기레인지를 이루는 전체 하우징과, 히터가 있는 반사판을 지지하도록 전체 하우징의 내부에 놓이는 베이스 플레이트로 구분되도록 하고, 전체 하우징의 상면을 내열 글래스 플레이트로 덮되 베이스 플레이트의 내외부로 내열 글래스 플레이트에 의하여 구획되도록 하고, 외부에는 팬으로 외부공기를 흡입순환되도록 하여 가열시간이 연장됨에 따른 과열 열량을 팬으로 식혀서 히터 부위의 열량이 탁월한 전기레인지 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 조리기기로는 전자레인지(microwave oven), 오븐(oven), 그리고 쿡탑(cooktop) 등 다양한 제품들이 있다. 상기 전자레인지는 마그네트론에 의해 생성된 마이크로파를 밀폐된 조리실 내에 조사하여 상기 조리실 내에 수납된 음식물의 물 분자를 진동시킴으로써 음식물을 가열하고, 상기 오븐은 히터를 이용하여 밀폐된 조리실을 가열함으로써 조리실 내에 수납된 음식물을 가열한다. 상기 쿡탑은 일반적으로 그 상면에 올려진 그릇을 버너를 이용하여 가열함으로써 상기 그릇에 담겨진 음식물을 가열한다.

위 조리기기들 중 상기 쿡탑은 다양한 종류의 음식을 조리할 수 있으므로 일반적으로 부엌의 조리대에 빌트인(built-in)되어 주 조리 기기로서 사용되며, 상기 전자레인지 및 오븐 등은 찬장이나 조리대에 설치되어 보조조리 기기로서 사용되고 있다.

상기 쿡탑의 열원으로는 일반적으로 가스 또는 전기를 사용하는 레인지가 사용된다. 가스를 열원으로 하는 가스 쿡탑의 경우, 화염에 의한 열손실이 커서 열효율이 떨어지므로 최근에는 전기에 의해 작동하는 복사 히터(radiant heater)를 채용하여 가스 쿡탑 보다 높은 열효율을 제공하는 전기 쿡탑의 사용이 점점 늘고 있다.

상기 전기 쿡탑에는 일반적으로 그릇이 올려지는 글래스 플레이트(glass plate), 상기 글래스 플레이트의 아래에 배치된 전기에 의해 작동하는 히터, 그리고 상기 히터를 둘러싸도록 배치되어 상기 히터의 열을 반사시키는 반사판이 구비된다.

도 1은 이러한 조리기기의 일 실시 예를 나타낸 사시도로, 다수의 전기레인지(100)가 구비된 쿡탑(C)을 포함하고 있다. 이에 더해, 상기 조리기기는 상기 쿡탑(C)의 아래에 배치된 도어(d)에 의해 개폐되는 오븐(O)을 더 포함할 수 있다. 상기 오븐(O)에는 전기에 의해 작동하는 히터뿐만 아니라 상기 오븐(O)의 조리실 내로 마이크로파를 조사하는 마그네트론도 함께 구비될 수 있다. 이러한 조리기기는 사용자의 편의를 위해 부엌의 조리대에 빌트인(built-in)되어 제공될 수 있다. 참고로, 도 1의 부호(P)는 조리기기를 제어하기 위한 제어부를 포함하는 컨트롤 패널 이다.

상기 쿡탑(C)의 상면에는 글래스 플레이트(110)가 구비된다. 상기 글래스 플레이트(110)는 세라믹으로 만들어질 수 있고, 사용자가 조리해야할 음식물을 정확한 위치에 올려놓을 수 있도록 알려주는 지시선 등의 표시를 포함할 수 있으며, 사용자가 아래쪽을 볼 수 있도록 투명성을 가지도록 형성될 수 있다.

상기 글래스 플레이트(110)의 아래에는 다수의 전기레인지(100)가 구비된다. 상기 전기레인지(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 여러 사이즈의 그릇을 이용하여 음식물을 조리할 수 있도록 서로 다른 크기를 가지도록 형성될 수 있으며,

적어도 하나는 긴 그릇을 효과적으로 가열할 수 있도록 길게 형성될 수도 있다. 상기 전기레인지(100)의 사이즈와 모양은 다르게 제공될 수 있으나, 그 구조는 실질적으로 동일하다.

도 2 및 도 3에는 도 1에 따른 전기레인지가 잘 나타나 있는데, 전기레인지(100)에는 전기에 의해 발열하는 히터(120)가 구비된다. 상기 히터(120)는 예를 들어 램프 타입의 탄소 히터(carbon heater)를 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 탄소 히터는, 좀 더 상세히 설명하면, 밀폐된 석영관의 중앙부에 탄소로 이루어진 저항 발열체가 위치해 있으며, 밀폐되도록 마감된 양 단부가 금속편 등의 연결부에 의해 외부 전극과 전기적으로 연결된 구조로 되어 있다. 상기 석영관의 내부는 진공이거나 불활성 기체로 채워져 있어 탄소로 이루어진 저항 발열체가 고온으로 발열할 때 산화되는 현상을 방지해준다.

위와 같이 구성된 상기 히터(120)의 발열부, 즉 저항 발열체를 밀폐하는 석 영관 부분은 원형 또는 말굽형(Ω)으로 절곡되어 상기 글래스 플레이트(110)의 아래에 배치된다.

상기 히터(120)의 아래에는 상기 히터(120)를 둘러싸서 상기 히터(120)에서 발생한 빛과 열을 상기 글래스 플레이트(110) 쪽으로 반사시키는 반사판(200)이 배치된다. 상기 반사판(200)은 예를 들어 알루미늄 재질로 형성되며, 높은 내열 성능 및 열 반사 성능을 제공하도록 특수 가공될 수 있다.

상기 히터(120)와 상기 반사판(200)의 사이에는 히터 서포터(150)가 구비된다. 상기 히터 서포터(150)는 상기 히터(120)의 발열부를 지지함으로써 상기 히터(120)의 발열부가 처지는 것을 방지하고, 히터(120)의 위치를 유지시켜 준다.

상기 반사판(200)의 아래에는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 상기 반사판(200)의 바닥면과 측면을 둘러싸는 베이스 플레이트(140)가 구비된다. 상기 베이스 플레이트(140)는 상기 전기레인지(100)의 케이스 역할과 함께 상기 반사판(200)에서 전달되어온 열이 조리기기의 다른 부분으로 전달되는 것을 방지하는 역할도 해준다.

상기 히터(120)의 양 단부는, 외부의 전기 단자와 연결될 수 있도록, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 상기 반사판(200)과 베이스 플레이트(140)를 관통한 후 외부로 노출될 수 있다. 그리고 상기 베이스 플레이트(140)의 측면에는 히터(120)의 과열을 방지하기 위한 써모스탯(thermostat)(160)이 부착될 수 있다.

상기 써모스탯(160)의 작동바(161)는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 반사판(200)을 관통한 후 상기 반사판(200) 내부에 위치하도록 설치된다. 따라서, 상기 히터(120)가 과열되면 상기 작동바(161)가 써모스탯(160)을 작동시키게 되고, 이에 의해 상기 히터(120)로의 전기 공급이 중단되어 과열에 의한 히터(120)의 파손을 효과적으로 방지할 수 있다. 상기 히터(120)에 전기가 공급되면, 상기 히터(120)로부터 발산된 빛과 열은 상기 반사판(200)에 의해 반사되어 상기 글래스 플레이트(110)로 전달된다. 이에 의해 상기 글래스 플레이트(110)가 가열되고, 상기 글래스 플레이트(110)의 위에 올려진 그릇 및 음식물이 가열되어 조리된다.

이때, 상기 글래스 플레이트(110)는 어느 정도의 투명성이 있으므로 상기 히터(120)에서 발산된 후 상기 반사판(200)에 의해 반사된 빛을 사용자가 볼 수 있게 된다. 상기 글래스 플레이트(110)는 상기 히터(120)에 의해 충분히 가열되더라도 사용자가 알 수 있을 정도로 붉게 달구어지지 않으므로, 사용자는 상기 글래스 플레이트(110)를 통해 보여지는 히터(120)의 상을 보고 상기 히터(120)가 작동하는지, 그리고 상기 글래스 플레이트(110)가 어느 정도 가열되고 있는지를 가늠할 수 있게 된다.

하나의 히터(120)가 장착된 전기레인지(100)의 글래스 플레이트(110)에 열을 반사하여 제공하는 반사판(200)의 형상이 반사판(200)의 중앙에 돔이 구비된 경우 버너의 글래스 플레이트(110)에 비추어진 히터(120)의 모습을 나타낸 도 4의 단면도와 평면도와 같이, 반사판(200)이 오목홈을 가진 경우, 상기 글래스 플레이트(110)에는 상기 히터(120)에서 상기 글래스 플레이트(110)를 향해 직접 발산되어 형성된 하나의 상(111a)이 나타난다.

그러나 이러한 방식은 히터(120)가 반사판(200) 위에 있고, 히터(120) 및 반 사판(200) 위를 글래스 플레이트(110)로 덮는 구조를 기본으로 하고, 작동바(161)가 히터(120)의 중앙 반경 위치에 설치되어 히터(120)의 직접적인 온도를 인식하여 히터(120)를 온오프시키도록 작동한다. 따라서 히터(120)의 특성상 온오프 주기가 짧아서 사용자는 히터(120)가 고장 난 것인지 불안해하고, 지속적인 가열 방식이 아니어서 이러한 현실에 익숙해지는데 시간을 요한다.

또한, 독일 E. G. O. 사의 하이라이트 히터를 사용한 전기레인지는 도 5 와 같이 내열하우징(1)에 일정 간격의 발열히터 기능을 하는 판상의 히터(2)가 설치되고, 히터(2) 위에는 발열온도에 연동하는 작동바(161)와, 작동바(161)의 열전도 작용에 따라 스위칭 작용하는 써모스탯(160)을 포함한다. 이는 도 6 과 같이 전원스위치(PS)를 온 시키면 노말 온 상태의 써모스탯(160)에 의하여 주의 램프(5)와 판상의 히터(2)가 가열되고, 히터(2)가 설정온도로 가열되면 작동바(161)가 가열되어 써모스탯(160)을 오프시켜 전원 공급을 차단하고, 히터(2)의 가열이 중단되면 작동바(161)가 원래대로 원위치하면서 써모스탯(160)을 온 시킨다. 이 경우 써모스탯(160)의 구동을 그래프를 그리면 도 7 과 같이 굵은 선으로 전기적으로 온오프를 반복함을 알 수 있다.

즉, 초기 구동시간(예를 들어 4-6분)까지는 히터(2)가 가열되나, 작동바(161)의 발열에 의하여 써모스탯(160)은 온 상태에서 오프 상태로 된다. 따라서 내열 글래스 플레이트(110)에서 측정한 온도는 상한온도(TOH)에서 하한온도(TOL)까지 내려가고, 하한온도(TOL)가 되면 다시 작동바(161)가 복원되어 써모스탯(160)을 원위치 시킴으로 히터(2)가 턴온되어 가열되는 것을 반복한다.

이 경우 초기 가열 유지시간은 4-6분이고, 물을 예를 들어 2리터 끓이는데 14분 걸리는 현실에 비추어 요리를 완성하는데 최소한 10-15분 걸린다 하더라도 요리가 진행중에 히터(2)의 가열이 수시로 중단되었다 가열하므로, 성질이 급한 국내 소비자들에게 크게 환영받지 못하는 현실이다. 이는 또한 글래스 플레이트를 생산하는 독일 쇼트사의 권장사항이 500도 정도로 사용할 것을 권장하고, 작동바(61)가 써모스탯(160)을 온오프시키는 온도도 섭씨 500도 정도에 세팅되어 있고, 별도의 냉각수단도 없기 때문이다.

따라서 한국의 전통 조리방식이 단순 가열 방식이 아닌 고아서 우려내는 탕이나 조림 요리가 많은 현실에 비추어 이러한 조리기기는 단순한 가열만을 추구하는 방식이고, 온도도 500도에서 온오프를 반복함으로써 조리시간이 길어지고, 원하는 요리를 기존의 조리구에 비하여 만족하게 사용할 수 없어 한국 실정에 맞지않는 문제점이 있다.

아울러 이러한 전기레인지를 처음 사용하는 국내 사용자들에게는 전기레인지가 고장 난 것인가 하는 정도로 히터(2)의 온, 오프에 따른 민감도를 느낀다. 이는 내열 글래스 플레이트(110)가 실리카 재질로 이루어지고, 내열온도가 섭씨 1200도 내지 1300도이므로 형태변형 방지 및 과열 방지를 위하여 내열 글래스 플레이트에 가해지는 온도가 500도 이하로 되도록 민감하게 히터의 온오프를 제어하도록 전 세계적으로 전기레인지의 제어온도를 두는 방식으로 채용하고 있다. 그러나 한국형의 요리의 특성상 고아서 우려내는 음식요리는 일정 지속시간의 가열을 필요로 하므로 전기레인지의 수요 증대를 저해하는 요인이 된다. 또한, 500도 이상의 고온에 반응 하는 써미스터와 같은 센서일수록 고가이어서 원가 상승의 요인이 된다.

본 발명은 이를 해결하고자 하는 것으로, 본 발명의 목적은 초기 가열 시간을 연장시켜 고아서 우려내는 한국식 요리에 필요한 가열 유지시간을 확보할 수 있도록 한 전기레인지 및 그 제어방법을 제공하려는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 가열 온도를 인식하는 방식을 발열 히터가 있는 반사판 내부가 아닌 반사판 외부의 보다 낮은 온도를 기초로 간접 인식하도록 하여, 온도 인식용 센서의 원가를 줄일 수 있도록 하는 전기레인지 및 그 제어방법을 제공하려는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 초기 가열이 이루어지면 히터가 있는 반사판 내부가 아닌 외부를 식히는 팬을 구동시켜 과열을 방지하도록 하고, 또한 팬의 바람이 히터로는 접근하지 못하도록 하여 발열에는 지장이 없도록 하는 전기레인지 및 그 제어방법을 제공하려는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 히터의 가열이 시작되면 과열을 방지하기 위하여 히터가 온오프를 반복하여도 조리가 이루어지는 동안에는 주의 램프가 지속적으로 점등되도록 하여 사용자가 조리중인지, 잠시 히터가 꺼진 것인지를 항상 실시간으로 확인 가능토록 하는 전기레인지 및 그 제어방법을 제공하려는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 휴대용 전기레인지를 이루는 전체 하우징과, 히터가 있는 반사판을 지지하도록 전체 하우징의 내부에 놓이는 베이스플레이트로 구분되도록 하고, 전체 하우징의 상면을 내열 글래스 플레이트로 덮되 베이스 플레이트의 내외부로 내열 글래스 플레이트에 의하여 구획되도록 하고, 외부에는 팬으로 외부공기를 흡입 배출되도록 하여 가열시간이 연장됨에 따른 과열 열량을 팬을 통한 외기로 식혀서 히터 부위의 열량은 탁월하고 안정성을 확보 가능토록 하는 전기레인지 및 그 제어방법을 제공 가능토록 하려는 것이다.

이를 위하여 본원발명은 전기레인지를 이루는 전체 하우징과,

히터가 있는 반사판을 지지하도록 전체 하우징의 내부에 놓이며 전체 하우징과 구획되는 베이스 플레이트와,

전체 하우징 및 반사판 상면을 동시에 덮는 내열성 글래스 플레이트,

베이스 플레이트 외측면과 전체 하우징 사이의 공간에 설치되는 센서브래킷,
전체 하우징 내부 공간에 센서 브래킷과 이격 설치되어 내부공간의 간접 온도에 연동하여 초기 전원공급을 지속시켜 요리 지속시간을 제공하는 바이메탈 센서,

센서 브래킷에 설치되어 히터의 열을 전달받아 초기 온 상태인지를 인식하는 제 1 센서,

센서 브래킷에 설치되어 히터의 열을 전달받아 과열 상태인지를 인식하는 제 2 센서,

베이스 플레이트 외측면과 전체 하우징 사이의 공간에 설치되어 외부공기를 흡입순환 되도록 하여 과열 열량을 식혀주는 팬과 작동중인지를 알리는 주의램프를 포함하여 구성한 전기레인지를 제공한다.

본 발명은 또한 반사판에 놓인 카본히터와 반사판 밑에서 반사판을 지지하는 베이스플레이트와, 베이스플레이트를 수용하는 전체 하우징과, 전체 하우징 및 반사판 위에 안치되는 내열 글래스 플레이트를 가지는 전기레인지의 제어방법에 있어 서,

베이스 플레이트와 전체 하우징 사이의 내부공간에 베이스플레이트에 근접한 위치에서부터 멀어지는 순서로 제 2 센서와, 제 1 센서와, 바이메탈스위치를 구비하고, 제 1 센서와 제 2 센서는 제어부에 의하여 센서의 변동 여부를 인식하고, 제어부의 인식에 따라 내부공간에 설치한 냉각팬과, 카본히터의 온오프를 제어하며, 바이메탈스위치에 의하여 초기 턴온시간을 제어토록 하고,

상기 제어부는 카본히터의 정상 구동할 때 글래스 플레이트에 가해지는 온도(Ts₀i)와, 과열구동시의 온도(Ts₂i)를 구분하여 저장하는 예비 단계,

예비단계에 이어 카본히터의 초기 구동시 베이스 플레이트 외측의 전체 하우징 내부공간에 전도되는 온도가 40 내지 70도가 될 때의 낮은 온도(Ts₁)에 턴온하는 제 1 센서의 입력을 받아 전체 하우징 내부공간에서 팬과 주의램프를 구동시켜 팬으로 내부공간을 연속 쿨링하도록 하는 제 1단계를 수행하고,

카본히터의 초기 구동시부터 상기 제 1단계와 동시에 상기 저장한 온도(Ts₀i)에 대응하는 베이스 플레이트 외측의 전체 하우징 내부공간에 전도되는 온도(Ts₀o)를 설정하되, 온도(Ts₀o)는 상기 온도(Ts₀i)에서 물 2 내지 6리터를 끓이는데 필요한 지속시간(10 내지 35분)에 이르는 시점에서의 전체 하우징 내부공간에서 측정한 온도에 이를 때까지 턴 온 상태를 바이메탈센서가 유지하도록 하는 제 2단계를 순차 수행하는 전기레인지의 제어방법을 제공한다.
상기 정상 구동할 때 글래스 플레이트에 가해지는 온도(Ts₀i)는 섭씨 450 내지 550도이고, 과열구동시의 온도(Ts₂i)는 섭씨 750 내지 500도로 설정한다.
상기 온도(Ts₀o)는 섭씨 150도 내지 70도로 설정한다.
상기, 온도(Ts₂o)는 섭씨 200도 내지 150도를 이룬다.
상기 제 2단계에 이어서,
글래스 플레이트에 빈 냄비가 안치되거나 이물질이 놓여 글래스 플레이트가 과열될 때 글래스 플레이트의 내열 강도를 고려하여 설정한 저장 온도(Ts₂i)에 대응하도록 베이스 플레이트 외측의 전체 하우징 내부공간의 제 1 센서보다 베이스플레이트에 근접한 위치에서 측정하여 제어부에 저장한 온도(Ts₂o)에 이를 때 제어부는 과열로 인식하여 카본히터의 전원을 차단하도록 지령하는 제 3단계를 더 수행할 수도 있다.

본 발명은 초기 가열 시간을 연장시켜 고아서 우려내는 요리에 필요한 가열 유지시간을 확보할 수 있도록 한다.

본 발명은 가열 온도를 인식하는 방식을 발열 히터가 있는 반사판 내부가 아닌 반사판 외부의 낮은 온도를 기초로 간접 인식하도록 하여, 센서의 원가를 줄일 수 있도록 한다.

본 발명은 초기 가열이 이루어지면 이를 역시 간접 열로 인식하여 히터가 있는 반사판 내부가 아닌 외부를 식히는 팬을 구동시켜 과열을 방지하도록 하고, 또한 팬의 바람이 히터로는 접근하지 못하도록 하여 발열에는 지장이 없도록 한다.

본 발명은 히터의 가열이 시작되면 과열을 방지하기 위하여 히터가 온오프를 반복하여도 조리가 이루어지는 동안에는 주의 램프가 지속적으로 점등되도록 하여 사용자가 조리 중인지, 잠시 히터가 꺼진 것인지를 항상 실시간으로 확인 가능토록 한다.

본 발명은 전기레인지를 이루는 전체 하우징과, 히터가 있는 반사판을 지지하도록 전체 하우징의 내부에 놓이는 베이스 플레이트로 구분되도록 하고, 전체 하우징의 상면을 내열 글래스 플레이트로 덮되 베이스플레이트의 내외부로 구획되도록 하고, 외부에는 팬으로 외부공기를 흡입순환 되도록 하여 가열시간이 연장됨에 따른 과열 열량을 팬으로 식혀서 히터 부위의 열량이 탁월한 전기레인지 및 그 제어방법을 제공 가능토록 한다.

도 6 은 도 5의 제어 구성도, 도 7 은 도 6의 파형도, 도 8 은 본 발명의 요부 단면도, 도 9 는 본 발명의 제어 구성도, 도 10 은 본 발명의 제어 온도 파형도, 도 11 은 도 10의 제어 센서 파형도로,

전기레인지를 이루는 전체 하우징(300)과, 히터(120)가 있는 반사판(200)을 지지하도록 전체 하우징(300)의 내부에 놓이며 전체 하우징(300)과 구획되는 베이스 플레이트(140)와,

전체 하우징(300) 및 반사판(200) 상면을 동시에 덮는 내열 글래스 플레이트(110),

베이스 플레이트(140) 외측면과 전체 하우징(300) 사이의 공간에 설치되는 센서브래킷(310),
전체 하우징(300) 내부 공간(302)에 센서 브래킷(310)과 이격 설치되어 내부공간(302)의 온도에 연동하여 초기 전원공급을 지속시켜 요리 지속시간을 제공하는 바이메탈 센서(S0),

센서브래킷(310)에 설치되어 히터(120)의 열을 간접 방식으로 초기 온 상태인지를 인식하는 제 1 센서(S1),

센서브래킷(310)에 설치되어 히터(120)의 열을 간접 방식으로 과열 상태인지를 인식하는 제 2 센서(S2),

베이스 플레이트(140) 외측면과 전체 하우징(300) 사이의 공간에 설치되어 제 1 센서(S1)에 연동하여 외부공기를 흡입순환 되도록 함으로써 내부 공간의 과열 열량을 식혀주는 팬(320)과 작동 중인지를 알리는 주의램프(330)를 포함하여 구성한다.

센서 브래킷(310)을 외측벽에 설치한 베이스 플레이트(140)의 저면 테두리부와 전체 하우징(300)의 내부 바닥 사이는 통기 가능하도록 이격 설치한 것이 좋다.

상기, 센서브래킷(310)에 설치되는 제 1 센서(S1)는 제 2 센서(S2)보다 베이스 플레이트(140)에서 먼 곳에 설치한다.

상기, 제 2 센서(S2)는 베이스 플레이트(140)와 이격 설치하여 간접 열을 받도록 구성한다.

상기, 전체 하우징(300)은 휴대용 사이즈를 이룬 것을 예시할 수 있다.

도 9 는 본 발명의 제어 구성 예시도로, 베이스 플레이트(140)와 전체 하우징(300) 사이의 내부공간에 베이스플레이트(140)에 근접한 위치에서부터 멀어지는 순서로 제 2 센서(S2)와, 제 1 센서(S1)와, 바이메탈 센서(S0)를 차례로 구비하고,

제 1 센서(S1)는 내부공간에 설치한 냉각 팬(320)과 주의램프(330)를 구동하도록 제어하고, 카본 히터(120)는 노말 온 상태의 바이메탈 센서(S0)에 의하여 초기 턴온시간을 제어토록 구성한다. 물론 과열로 설정한 온도에 이를 때는 지속 시간에 관계없이 노말 온 상태의 제 2 센서(S2)를 오프시켜 과열을 방지하도록 구성한다.

도 12 는 본 발명의 다른 제어 구성 예시도로, 베이스 플레이트(140)와 전체 하우징(300) 사이의 내부공간에 베이스플레이트(140)에 근접한 위치에서부터 멀어지는 순서로 제 2 센서(S2)와, 제 1 센서(S1)와, 바이메탈 센서(S0)를 구비하고,

제 1 센서(S1)와 제 2 센서(S2)는 제어부(301) 입력단(I1,I2)에 의하여 센서의 변동 여부를 인식하고, 제 1 센서(S1)를 통한 제어부(301)의 인식에 따라 제어부(301)는 내부공간에 설치한 냉각 팬(320)과 주의램프(330)를 출력단(O1)을 통하여 제어하고, 카본 히터(120)는 노말 온 상태의 바이메탈 센서(S0)에 의하여 초기 턴온시간을 제어토록 구성한다.

물론 바이메탈센서(S0)는 별도의 온도 센싱치를 제어부(301)에서 인식하여 출력단(O2)을 통하여 릴레이(Ry)를 구동하여 노말 온 상태의 릴레이(Ry) 접점을 오프시키도록 구성할 수도 있다. 아울러 조작버튼(304)을 통하여 각종 지령을 입력할 수도 있고, 이 경우 로타리 스위치(RS)에 연동하도록 구성할 수도 있다.

이와 같이 구성한 본 발명은 간접 열을 센싱하는 원리를 이용하므로 도 10 과 같이 저온의 열을 기초로 작용하고 도 11 과 같이 낮은 온도에서 작동하는 센서로 센싱 가능토록 하여, 사용하는 센서의 가격을 낮춰 원가 경쟁력을 높여준다.

즉, 도 8 및 도 10 과 같이 본원발명은 센싱 방식이 히터(120)의 열을 위에서 직접 인식하는 방식이 아니고, 베이스 플레이트(140) 외측면에 설치한 센서브래킷(310)에 설치한 제 1 및 제 2 센서(S1, S2)에 의하여 전달되는 낮은 열을 인식하도록 한다. 이는 전달 열이기에 고온이 아닌 낮은 온도의 센서로도 제어 가능토록 하는 요인이 된다.

제 1 센서(S1)는 히터(120)가 작동되는지만 알 수 있도록 기능 하는 것으로서, 제 1 센서(S1)가 설치된 지점에서 측정하면 약 섭씨 40 내지 70도에 이를 때 턴온 하는 센서를 채용하면 된다. 이 경우 실제로 히터(120)의 중앙 부분은 초기에 거의 100도 내지 300도에 달하는 것으로(온도는 히터(120)의 출력 및 측정위치에 따라 달라질 수 있으므로 개념적인 예시의 표현이며 측정지점도 내열 글래스 플레이트(110)에서 측정할 경우 이보다 낮아진다), 이를 전달받는 제 1 센서(S1)를 통하여 히터(120)의 초기 작동을 알 수 있도록 한다.

즉, 도 8 에 의하여 나타난 바와 같이 전원을 인가하는 로타리 스위치(RS)가 턴온되고 아울러 노말 온상태의 바이메탈센서(S0) 및 노말 온 상태의 제 2 센서(S2)를 거쳐서 히터(120)에 전원을 인가한다. 이렇게 전원이 인가되는 시간 동안에는 제 1 센서(S1)가 계속하여 작동한다. 구체적으로 도 9 와 같이 제 1 센서(S1)는 초기 노말 오픈 상태이지만, 도 11 과 같이 예를 들어 4-5분 지나서 제 1센서(S1)가 온(ON) 되면 도 9 와 같이 팬(320) 및 주의램프(330)를 작동시키도록 전기가 연결된다. 주의램프(330)는 사용자에게 히터(120)가 작동중임을 알리는 작용을 하며, 손이 내열 글래스 플레이트(110)에 무의식적으로 닿아서 화상을 입는 것을 예방하는 주의 신호로 작동한다.

한편, 본 발명은 도 10과 같이 실제의 글래스 플레이트(110)에 가해지는 온도(Ts₀i)에 대응하여 센싱하는 온도는 전달 열을 바이메탈 센서(S0)가 인식하여 반응하도록 하는 원리이다. 이는 초기 가열 시간 동안 서서히 상승하는 내부공간(302)의 온도(Ts₀o)에 의하여 피크 상한 온도(T₀ho)(예를 들어 150도)에 다다르면 턴오프하고, 하한 온도(T₀lo)에 다다르면 다시 턴온하는 것을 반복하여 과열을 방지함과 동시에 초기 가열 지속시간(도 10 기준으로 26분)을 확보하도록 하는 요인이 된다. 이는 도 11 과 같이 바이메탈 센서(S0)의 턴온 및 오프 작용하는 파형을 예시할 수 있다. 아울러 본원발명은 도 8 에 보인바와 같이 동시에 팬(320)을 구동하여 내부공간(302)을 냉각시킴으로 도 10과 같이 서서히 상승하는 온도(Ts₀o) 특성을 이루는 요인이 된다.

한편, 본 발명의 사용 중에 글래스 플레이트(110) 위에 빈 냄비가 올려지거나 이물질이 덮여져서 과열이 되면, 실제의 글래스 플레이트(110)지점은 도 10의 온도(Ts₂i)의 온도 특성을 이루는바, 상한온도(T₂Hi)(예를들어 섭씨 750도)와 하한 온도(T₂Li)(예를들어 섭씨 500도)를 반복하는 것을 예시할 수 있다. 이는 본 발명이 역시 간접 열을 기초로 구동하는 방식이므로, 제 2 센서(S2)가 인식하는 반응하는 온도는 온도(Ts₂o)의 파형을 기초로 센싱하며, 이때의 전원 인가 전기 특성은 도 11 과 같이 나타낼 수 있다. 따라서 과열이 발생하여도 안정적으로 전기레인지를 보호할 수 있게 된다. 물론 이때의 온도(Ts₂o) 역시 상한 온도(T₂Ho)(예를들어 섭씨 200도)와 하한 온도(T₂Lo)(예를들어 섭씨 150도)를 반복하는 것을 예시할 수 있다. 물론 이 경우에도 본원발명은 도 8 에 보인바와 같이 동시에 팬(320)을 구동하여 내부공간(302)을 냉각시킴으로 도 10과 같이 서서히 상승과 하강을 반복하는 온도(Ts₂o) 특성을 이루는 요인이 된다.

한편, 본원발명을 도 12와 같은 방식으로 구현한 경우, 제 1 센서(S1)와 제 2 센서(S2)가 각각 설정온도에 이르면, 제어부(301) 입력단(I1,I2)에 의하여 센서의 변동 여부를 제어부(301)가 인식한다.

제어부(301)는 카본히터의 정상 구동할 때 글래스 플레이트에 가해지는 온도(Ts₀i)(바람직한 온도는 섭씨 450도 내지 550도)와, 과열구동시의 온도(Ts₂i)(바람직한 온도는 섭씨 500도 내지 750도)를 구분하여 저장하는 예비 단계를 수행한다.

제어부(301)의 인식에 따라 제어부(301)는 제 1 센서(S1) 인식 때 내부공간(302)에 설치한 냉각 팬(320)과 주의램프(330)를 출력단(O1)을 통하여 지속 구동하도록 지령한다. 카본 히터(120)는 노말 온 상태의 바이메탈 센서(S0)에 의하여 초기 턴온시간을 제어한다.

상기 예비단계에 이어 카본히터(120)의 초기 구동시 베이스 플레이트(140) 외측의 전체 하우징(300) 내부공간(302)에 전도되는 온도가 40 내지 70도가 될 때의 낮은 온도(Ts₁)에 턴온하는 제 1 센서(S1)의 입력을 받아 전체 하우징(300) 내부공간(302)에서 팬(320)과 주의램프(330)를 구동시켜 팬(320)으로 내부 공간(302)을 연속 쿨링하도록 하는 제 1단계를 수행하고,

카본히터(120)의 초기 구동시부터 상기 제 1단계와 동시에 상기 저장한 온도(Ts₀i)에 대응하는 베이스 플레이트(140) 외 측의 전체 하우징(300) 내부공간(302)에 전도되는 온도(Ts₀o)를 설정하되, 온도(Ts₀o)는 상기 온도(Ts₀i)에서 물 2 내지 6리터를 끓이는데 필요한 지속시간(10 내지 35분)에 이르는 시점에서의 전체 하우징 내부공간에서 측정한 온도(바람직한 온도는 섭씨 150도 내지 200도)에 이를 때까지 턴온 상태를 바이메탈센서(S0)가 유지하는 온도를 이루도록 하는 제 2단계를 순차 수행한다. 물론 필요시 제어부(301)는 조작버튼(304)을 구동하여 설정한 지시 내용을 디스플레이(302)에 나타내도록 하면 좋다, 디스플레이(302) 내용은 시간이나 현재의 상태 등을 시각적으로 나타내면 좋다.
상기 제 2단계에 이어서,
글래스 플레이트에 빈 냄비가 안치되거나 이물질이 놓여 글래스 플레이트가 과열될 때 글래스 플레이트의 내열 강도를 고려하여 설정한 저장 온도(Ts₂i)에 대응하도록 베이스 플레이트 외측의 전체 하우징 내부공간의 제 1 센서보다 베이스플레이트에 근접한 위치에서 측정하여 제어부에 저장한 온도(Ts₂o)에 이를 때 제어부는 과열로 인식하여 카본히터의 전원을 차단하도록 지령하는 제 3단계를 더 수행할 수 있다.

이상과 같이 본원발명은 간접 열 인식 방식으로 구동하는 센서를 사용하므로, 간접 열을 인식하는 온도가 상대적으로 낮아서 저가의 센서로도 사용 가능할 뿐만 아니라 이로 인하여 센서의 가격이 낮아져서 원가절감에 기여한다.

도 1 은 일반적인 전기레인지의 사시도

도 2 는 도 1의 전기레인지의 요부 사시도,

도 3 은 도 2의 분해 사시도,

도 4 는 도 2의 결합 상태의 단면도 및 평면도,

도 5 는 다른 전기레인지의 요부 사시도,

도 6 은 도 5의 제어 구성도,

도 7 은 도 6의 파형도,

도 8 은 본 발명의 요부 단면도,

도 9 는 본 발명의 제어 구성도,

도 10 은 본 발명의 제어 온도 파형도,

도 11 은 도 10의 제어 센서 파형도
도 12 는 본 발명의 다른 제어 구성 예시도이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

110;글래스 플레이트 120;히터 140;베이스 플레이트 142;통기공 200;반사판 300;전체 하우징 301;제어부 302;디스플레이 303;정류부 310;센서브래킷 320;팬 330;주의램프 340;바닥판 342;배출공 343;경사면 344;흡입공 350;측벽 352;보조흡입공 S1;제 1센서 S2;제 2센서 RS;로타리스위치 S0;바이메탈 센서

Claims

전기레인지를 이루는 전체 하우징(300)과,

히터(120)가 있는 반사판(200)을 지지하도록 전체 하우징(300)의 내부에 놓이며 전체 하우징(300)과 구획되는 베이스 플레이트(140)와,

전체 하우징(300) 및 반사판(200) 상면을 동시에 덮는 내열 글래스 플레이트(110),

베이스 플레이트(140) 외측면과 전체 하우징 사이의 내부공간(302)에 설치되는 센서브래킷(310),

전체 하우징(300) 내부 공간(302)에 센서 브래킷(310)과 이격 설치되어 내부공간(302)의 온도에 연동하여 초기 전원공급을 지속시켜 요리 지속시간을 제공하는 바이메탈 센서(S0),

센서브래킷(310)에 설치되어 히터(120)의 열을 전달받아 초기 온 상태인지를 인식하는 제 1 센서(S1), 및

베이스 플레이트(140) 외측면과 전체 하우징(300) 사이의 내부공간에 설치되어 제 1 센서(S1)에 연동하여 구동하며 내부공간의 온도를 식혀주는 팬(320)과 작동중인지를 알리는 주의램프(330)를 포함하여 구성한 전기레인지.
제 1항에 있어서, 센서 브래킷(310)은 베이스 플레이트(140) 외 측면 및 저면 테두리에 고정되고 상단은 절곡하여 제 1 센서(S1)를 설치하도록 구성한 것을 특징으로 하는 전기레인지.
제 1항에 있어서, 센서 브래킷(310)은 반사판(200) 외측에 일단이 고정되고, 중간은 베이스플레이트(140)를 거치며 상단은 절곡하여 제 1 센서(S1)를 설치하도록 구성한 것을 특징으로 하는 전기레인지.
제 2항 또는 3항에 있어서, 히터(120)의 열을 전달받아 과열 상태인지를 인식하도록 센서브래킷(310)에 제 2 센서(S2)를 더 설치하고,

제 2 센서(S2)는 제 1 센서(S1)보다 베이스플레이트(140)에 더 근접하도록 설치한 것을 특징으로 하는 전기레인지.
제 1항에 있어서, 센서브래킷(310) 및 팬(320)을 포함하여 수용하는 전체 하우징(300)은 배출공(342)을 가지며 바닥을 막는 바닥판(340)을 더 포함하고,

바닥판(340)의 팬(320) 배출 대응 부위에는 배출공(342)을 집중 형성하고, 배출공(342)이 없는 바닥판(340) 부위에는 흡입공(344)을 분산 형성한 것을 특징으로 하는 전기레인지.
제 5항에 있어서, 전체 하우징(300)의 측벽(350)에는 보조 흡입공(352)을 더 형성한 것을 특징으로 하는 전기레인지.
제 5항에 있어서, 센서브래킷(310)을 지지하는 베이스 플레이트(140) 저면 테두리부와 전체 하우징(300)의 바닥판(340) 사이는 통기 가능하도록 이격 설치하고, 저면 테두리 부에는 반사판(200)의 과열 열기를 식혀주는 통기공(142)을 형성한 전기레인지.
제 5항에 있어서, 배출공(342)과 인접하는 바닥판(340)에는 배출공기의 속도를 증가시키는 경사면(343)을 형성한 것을 특징으로 하는 전기레인지.
삭제
반사판에 놓인 카본히터와 반사판 밑에서 반사판을 지지하는 베이스플레이트와, 베이스플레이트를 수용하는 전체 하우징과, 전체 하우징 및 반사판 위에 안치되는 내열 글래스 플레이트를 가지는 전기레인지의 제어방법에 있어서,

베이스 플레이트와 전체 하우징 사이의 내부공간에 베이스플레이트에 근접한 위치에서부터 멀어지는 순서로 제 2 센서와, 제 1 센서와, 바이메탈스위치를 구비하고 제 2 센서와 제 1 센서는 제어부에 의하여 센서의 변동 여부를 인식하고, 제어부의 인식에 따라 내부공간에 설치한 냉각팬과, 카본히터의 온오프를 제어하며, 바이메탈스위치에 의하여 초기 턴온시간을 제어토록 하고,

상기 제어부는 카본히터의 정상 구동할 때 글래스 플레이트에 가해지는 온도(Ts₀i)와, 과열구동시의 온도(Ts₂i)를 구분하여 저장하는 예비 단계,

예비단계에 이어 카본히터의 초기 구동시 베이스 플레이트 외측의 전체 하우징 내부공간에 전도되는 온도가 40 내지 70도가 될 때의 낮은 온도(Ts₁)에 턴온하는 제 1 센서의 입력을 받아 전체 하우징 내부공간에서 팬과 주의램프를 구동시켜 팬으로 내부공간을 연속 쿨링하도록 하는 제 1단계를 수행하고,

카본히터의 초기 구동시부터 상기 제 1단계와 동시에 상기 저장한 온도(Ts₀i)에 대응하는 베이스 플레이트 외측의 전체 하우징 내부공간에 전도되는 온도(Ts₀o)를 설정하되, 온도(Ts₀o)는 상기 온도(Ts₀i)에서 물 2 내지 6리터를 끓이는데 필요한 지속시간(10 내지 35분)에 이르는 시점에서의 전체 하우징 내부공간에서 측정한 온도에 이를 때까지 턴온 상태를 바이메탈센서가 유지하도록 하는 제 2단계를 순차 수행하는 전기레인지의 제어방법.
삭제
제 10항에 있어서, 온도(Ts₀o)는 섭씨 150도 내지 70도인 것을 특징으로 하는 전기레인지의 제어방법.
제 10항에 있어서, 상기 제 2단계에서,

글래스 플레이트에 빈 냄비가 안치되거나 이물질이 놓여 글래스 플레이트가 과열될 때 글래스 플레이트의 내열 강도를 고려하여 설정한 저장 온도(Ts₂i)에 대응하도록 베이스 플레이트 외측의 전체 하우징 내부공간의 제 1 센서보다 베이스플레이트에 근접한 위치의 제 2센서를 통하여 측정하여 제어부에 저장한 온도(Ts₂o)에 이를 때 제어부는 과열로 인식하여 카본히터의 전원을 차단하도록 지령하는 제 3단계를 더 수행함을 특징으로 하는 전기레인지의 제어방법.
제 13항에 있어서, 온도(Ts₂o)는 섭씨 200도 내지 150도인 것을 특징으로 하는 전기레인지의 제어방법.