KR101039469B1 - 냉각성능이 향상된 코일 구조를 가지는 인덕션 레인지 - Google Patents

냉각성능이 향상된 코일 구조를 가지는 인덕션 레인지 Download PDF

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Abstract

본 발명은 인덕션 레인지에 관한 것으로, 인덕션 레인지의 상부에 올려지는 피가열체에서 발생한 열이 인덕션 레인지의 내부로 전도되면서 코일에 문제가 발생하는 것을 방지하고 코일에서 발생한 열에 의한 전자회로의 오작동을 막기 위하여, 인덕션 레인지의 상판 내벽 및 코일과 전자회로 사이에 단열재(Insulator)를 적용함으로써, 코일과 전자회로의 냉각 효율을 향상시킬 수 있도록 하되, 코일을 열전도성 고분자 세라믹 복합체에 진공 몰딩시키는 방법을 사용하여 냉각효율을 극대화시키고, 피가열체의 보온 효과도 얻을 수 있도록 하는 발명에 관한 것이다.

Description

냉각성능이 향상된 코일 구조를 가지는 인덕션 레인지{INDUCTION RANGE HAVING COIL STRUCTURE OF IMPROVED COOLING PERFORMANCE}
본 발명은 인덕션 레인지에 관한 것으로, 단열재 및 열전도성 고분자 세라믹 복합체를 이용하여 인덕션 레인지 내부 코일의 냉각 효율을 향상시키면서도, 피가열체의 보온 효과도 동시에 얻을 수 있도록 하는 기술에 관한 것이다.
유도 가열(Induction Heating) 방법을 사용하는 인덕션 레인지의 에너지 효율은 약 90%로 에너지 효율이 30 ~ 40%인 가스레인지, 하이라이트(Hi-Light) 레인지, 핫플레이트(Hot Plate)에 비해 상당히 우수하고 화재위험성이 거의 없고 유해가스가 방출되지 않기 때문에 친환경, 고품격 조리 기구로 각광받고 있으며 대형 음식점, 호텔 등을 중심으로 점차 확산 되고 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 인덕션 레인지의 회로를 나타낸 개략도이다.
도 1을 참조하면, 먼저 교류 자속을 발생시켜 피가열체를 가열하는 구리 코일(10)이 구비되고, 구리 코일(10)은 교류 자속을 발생시키기 위한 자기 회로(20) 와 연결된다.
다음으로, 자기 회로(20)는 정류기(30) 및 EMI 필터(40)를 포함하는 전력회로와 연결되고, 전력회로는 교류 전원(50) 공급 장치와 연결된다.
여기서, 인덕션 레인지의 가장 중요한 부분인 구리 코일(10)은 인덕터(Inductor)라고도 하며, 도 2에 나타난 바와 같이 여러 가닥의 구리선(에나멜선)이 나선형으로 감긴 구조를 취하고 있다.
도 2는 종래 기술에 따른 인덕션 레인지의 구리 코일을 나타낸 평면 사진이다.
도 2를 참조하면, 다음과 같은 세 가지 원리에 의해 피가열체(냄비)가 가열되는 것을 알 수 있다.
1) 암페어 법칙 : 시간에 따라 변화하는 전기장은 자기장을 발생시킨다.
Figure 112009049297936-pat00001
H : 자기장 세기(Magnetic field intensity)
J : 전류밀도 (Electric current density)
D : 변위전류 또는 전기력선속밀도 (Displacement current or Electric flux density)
t : 시간
상기 암페어의 법칙에 의해 구리 코일에 전기장이 인가되면 구리 코일은 자 기장을 발생시키고, 이러한 자기장은 구리 코일 상부에 위치하는 피가열체의 내부에 와류 전류를 발생시킨다.
피가열체가 철 또는 니켈과 같은 도체라면 다음의 패러데이-렌츠 법칙에 의해 구리 코일에서 생성된 자기장에 의해 피가열체의 내부에 와전류(Eddy current)가 생성된다.
2) 패러데이-렌츠 법칙 : 시간에 따라 변화하는 자기장은 도체에 기전력(EMF, Electro Motive Force)을 발생시킨다.
Figure 112009049297936-pat00002
E : 전기장 세기 (Electro field intensity)
B : 자기력선속 세기 (Magnetic flux intensity)
t : 시간
여기서 와전류는 다른 말로 맴돌이 전류라고 하는데, 도체 내부를 지나는 자기력선속의 변화로 인해서 생기는 전류이다. 그런데, 전류는 도체 내부에서 소용돌이 모양으로(닫힌 경로) 흐르기 때문에 맴돌이 전류라고 하며, 피가열체 내에 존재하는 자체 저항에 의해 열이 발생하는 것이다.
3) 줄 열(Joule's Heat) : 저항이 큰 도선에 전류를 흘리면 열이 발생한다.
전위차가 V인 두 지점 사이를 전하 q가 이동할 때 하는 일은 다음과 같다.
Figure 112009049297936-pat00003
Figure 112009049297936-pat00004
(여기서, 분모에 4.2가 들어간 것은 J을 cal로 바꾸어 주기 위한 것이다. 1cal = 4.2J)
Q : 열량 (단위 : cal)
W : 전하가 이동하며 한 일 (단위 : J)
V : 전압
q : 전하
I : 전류
R : 저항
t : 시간
상술한 과정과 원리에 의해 피가열체가 가열되어서 조리가 되는 것이다.
도 3은 종래 기술에 따른 인덕션 레인지를 나타낸 단면도로, 상기 도 2의 A-A' 방향을 따른 단면을 기준으로 도시한 것으로 인덕션 레인지 구조를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 3을 참조하면, 구리 코일(10) 상부에 피가열체(80)를 올려놓을 수 있는 상판(60)이 구비된다. 다음으로, 구리 코일(10)의 하부에는 구리 코일(10) 및 제1 냉각팬(70)을 포함하는 상부 구조물과, 전자회로(90)를 포함하는 하부 구조물을 이격시키는 플라스틱 커버(65)가 구비된다. 그 다음에는, 플라스틱 커버(65) 및 전자회로(90) 사이에 구비되는 이격 공간에 공기를 순환시켜 전자회로(90)들이 냉각되도록 하는 제2 냉각팬(75)을 포함하는 구조로 인덕션 레인지가 형성된다.
상기와 같은 종래의 인덕션 레인지는 상판(60)에 올려지는 피가열체(80)가 가열되면서 발생하는 열이 구리 코일(10) 및 전자회로(90)까지 전달되면서, 문제를 일으킬 수 있다. 즉, 인덕션 레인지 내부가 열적으로 충격을 받게 되고 불안정해질 수 있는 것이다.
특히, 전자회로(90)는 자기 회로 및 전력 회로의 정류기들을 포함하게 되는데, 이들 자체적으로도 열이 발생되고, 구리 코일(10)에서도 열이 많이 발생하기 때문에 인덕션 레인지 내부의 온도가 지나치게 높아질 위험이 있는 것이다.
이를 해결하기 위하여, 제1 및 제2 냉각팬(70, 75)의 크기를 증가시키거나, 인덕션 레인지 내부에 방열판을 형성하는 방법이 제안되고 있으나, 이 경우 제품의 크기가 불필요하게 증가되는 문제가 있다.
또한, 냉각 효율을 향상시키기 위한 방법으로 냉각팬의 크기를 증가시킬 경우 공랭식 냉각방법의 특성상 먼지들이 인덕션 레인지 내부로 더 쉽게 유입될 수 있다. 이러한 먼지들이 구리 코일에 쌓이게 되면 먼지 입자들에 의한 단락 및 오작동과 같은 고장이 발생할 수 있다.
그리고, 냉각팬이 노후 될수록 추가적인 소음과 진동이 발생하는 문제가 있다. 이러한 원인으로 발생하는 A/S 건수가 전체의 70%이상을 차지하고 있으므로 시 급한 개선이 요구되고 있는 실정이다.
상술한 문제를 해결하기 위하여, 산업체 또는 공장에서 금속의 부분적 열처리에 사용되는 유도 가열 장치의 구리 코일은 수랭식으로 냉각하는 방법을 사용하고 있으나, 주방 조리기구용으로 제조된 인덕션 레인지 내부에는 수냉 장치를 설치하기엔 공간이 협소하고 추가적인 유지 및 보수가 필요하며 개별 단가가 상승하기 때문에 부적합한 문제가 있다.
아울러, 상술한 문제 외에도 냉각팬이 상판을 직접 냉각시킴으로 인해서 피가열체의 온도가 떨어지는 현상이 발생할 수 있다. 이는, 전력대비 열적효율을 감소시키고 있으므로 피가열체를 보온을 해 줄 필요가 있으나, 아직까지는 이를 위한특별한 수단이 마련되지 못하고 있는 실정이다.
본 발명은 피가열체와 코일 사이의 영역에 단열재를 적용함으로써, 피가열체에서 발생하는 열이 하부에 위치한 코일로 전달되는 것을 방지하고, 코일을 열전도성 고분자 세라믹 복합체에 진공 몰딩시키는 방법을 사용하여, 코일이 열에 의해 손상되지 않도록 하고, 코일에서 발생된 열이 전자회로에 손상을 주는 것을 막도록 하는 인덕션 레인지 코일과 전자회로의 열적 보호 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
아울러, 단열재에 의해서 피가열체의 열손실이 최소화 될 수 있도록 함으로써, 열효율을 향상시킬 수 있도록 하는 인덕션 레인지를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명의 일실시예에 따른 인덕션 레인지는 피가열체가 올려질 수 있도록 형성되는 인덕션 레인지용 상판과, 상기 상판의 하부에 배치되는 인덕션 레인지용 코일과, 상기 코일의 하부에 배치되어 상기 코일에 전원을 인가하는 전자회로와, 저점도 고분자 수지 내에 세라믹 충전제가 분산된 복합체가 박스 형태로 형성되어, 상기 코일을 진공 몰딩시키는 고분자 세라믹 복합체 블록과, 상면은 상기 상판에 밀착되고, 하면은 상기 고분자 세라믹 복합체 블록에 밀착되도록 형성되는 제 1 단열재층과, 상기 고분자 세라믹 복합체 블록 및 상기 전자회로의 사이에 형성되는 제 2 단열재층 및 상기 전자회로의 측면에 형성되는 냉각팬을 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 저점도 고분자 수지는 65 ~ 75 ℃에서 1 ~ 500 cps의 점도를 갖는 에폭시, 페놀 수지 및 폴리플루오르화물비닐라덴(PVDF) 중 선택된 어느 하나이거나 이들의 혼합물로 이루어진 것을 특징으로 하고, 상기 세라믹 충전제는 보론 나이트라이드(Boron Nitride, BN), 알루미늄 나이트라이드(Aluminum Nitride, AlN), 알루미나(Alumina, Al2O3) 및 이들이 둘 이상 혼합된 물질 중 어느 하나인 것을 특징으로 하고, 상기 고분자 세라믹 복합체 블록은 상기 코일 하부에 배치되는 페라이트 코어를 더 몰딩시키는 것을 특징으로 하고, 상기 고분자 세라믹 복합체 블록 및 상기 제 2 단열재층 사이에 금속 재질의 냉각시트 또는 방열판이 더 구비되는 것을 특징으로 하고, 상기 상판은 상기 제 1 단열재층에 의해서 하부면 전체가 차폐되는 것을 특징으로 하고, 상기 제 1 단열재층 및 제 2 단열재층은 0.05W/mK 이하의 열전도도를 갖고, 300℃ ~ 1500℃의 온도에서 내열성을 갖는 것을 특징으로 하고, 상기 제 1 단열재층 및 제 2 단열재층의 두께는 0.1 ~ 5mm인 것을 특징으로 하고, 상기 제 1 단열재층 및 제 2 단열재층은 나노다공성재료인 에어로겔(Aerogel)로 제조된 단열판으로 형성되는 것을 특징으로 하고, 상기 단열판의 밀도는 3g/㎤ 이하인 것을 특징으로 하고, 상기 제 1 단열재층은 상기 상판의 하부면 전체에 코팅되는 단열도료로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 단열재 및 열전도성 고분자 세라믹 복합체 블록을 적용한 인덕션 레인지는 피가열체의 보온을 통해 같은 음식을 조리할 경우에 기존 제품대비 전력을 더 감소시킬 수 있는 효과를 제공한다. 아울러, 피가열체의 열과 코일의 열이 전자회로에 전달되는 것을 방지함으로써, 인덕션 레인지의 열적, 전기적 효율을 향상시킬 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 상기 작용에 의해 냉각팬에 들어가는 전력을 최소화시킬 수 있고, 나아가 냉각팬의 사용량을 감소시키거나, 냉각팬을 제거할 수 있게 되므로 제품의 소음을 감소시키고, 크기를 감소시킬 수 있는 효과를 제공한다.
아울러, 발수성을 지닌 단열재를 상판 바로 밑에 위치시킴으로써, 유리재질의 상판이 파손되었을 때 인덕션 레인지 내부로 이물질 및 습기가 침투되는 것을 방지하므로, 인덕션 레인지의 수명을 증가시킬 수 있는 효과를 제공한다.
본 발명은 인덕션 레인지 상부에 올려지는 피가열체에 의해서 발생하는 열에 의해서 코일이 가열되는 것을 방지하면서, 코일 자체적으로 발생하는 열도 빠르게 방출할 수 있도록 하는 코일의 열적 보호 방법을 제공한다. 이를 위하여 상판과 코일 사이에 단열재를 적용시키되, 코일을 열전도성 고분자 세라믹 복합체에 진공 몰딩시키고, 이를 이용하여 상기 단열재를 고정시킨다. 이때, 상판의 내측 전면이 단열재에 의해서 가려지도록 함으로써, 피가열체에서 전달되는 열이 인덕션 레인지의 내부로 전달되는 것을 완벽하게 차단할 수 있도록 한다.
이하에서는 상술한 본 발명의 기술에 근거하여 고효율의 유도 가열 특성을 가지면서, 동시에 냉각 효율이 향상된 인덕션 레인지를 제공 방법에 대해 상세히 설명하는 것으로 한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인덕션 레인지를 나타낸 단면도이다.
도 4를 참조하면, 인덕션 레인지의 중심부에 코일(100)이 형성된다. 이때, 코일(100)은 일반적인 구리 코일이 사용될 수도 있고, 구리 코일에 절연성 소재가 코팅된 재료가 사용될 수도 있다. 이러한 코일들의 형태는 유도 가열 효과 향상 및 코일 자체에서 발생하는 열을 방출하기 위한 형태의 것들로, 이들에 의하여 본 발명이 제한되는 것은 아니다.
다음으로, 본 발명에서는 코일(100)의 냉각 성능 향상을 위해서 코일(100)을열전도성 고분자 수지 내에 몰딩 시키는 방법을 사용한다. 즉, 고분자 수지 내에 세라믹 충전제가 분산된 저점도의 고분자 세라믹 조성물을 박스 형태로 경화시킨 고분자 세라믹 복합체 블록(110)을 형성하여 코일(100)의 냉각 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 것이다. 이때, 고분자 수지는 에폭시, 페놀 수지 및 폴리플루오르화물비닐라덴(PVDF) 중 선택된 어느 하나이거나 이들의 혼합물로 구비되며, 세라믹 충전제는 보론 나이트라이드(Boron Nitride, BN), 알루미늄 나이트라이드(Aluminum Nitride, AlN), 알루미나(Alumina, Al2O3) 및 이들이 둘 이상 혼합된 물질 중 선택된 하나의 재질을 포함하는 것을 사용하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 고분자 세라믹 복합체 블록(110)을 사용하면, 상기 도 3의 제 1 냉각팬(70)과 같은 구성을 생략할 수 있어서, 인덕션 레인지의 크기를 감소시킬 수 있고, 고장 발생율을 감소시킬 수 있다.
또한, 상기와 같은 소재들을 사용하여 열전도성을 극대화시킴으로써, 코일(100)의 냉각 효율도 향상시킬 수 있다. 아울러, 고분자 세라믹 복합체 블록(110)의 저부에 별도의 냉각시트 또는 방열판 형태의 히트 싱크(140)를 형성하여 코일(100)의 냉각 효율을 더 향상시킬 수 있도록 한다. 이때, 히트 싱크(140)는 알루미늄과 같은 금속 소재로 형성하는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 인덕션 레인지는 히트 어셈블리로서 작용하는 코일을 효율적으로 냉각시키기 위하여 열전도성 고분자 세라믹 복합체 블록(110)을 사용한다. 그리고, 상부 구조물로서 고분자 세라믹 복합체 블록(110) 상부에 유리로 구성된 상판(130)이 구비되고, 상판(130) 상부에 피가열체(160)가 올 려져 가열되도록 한다. 이때, 피가열체(160)에서 발생하는 열이 상판(130)을 통하여 인덕션 레인지의 내부로 전달될 경우 상술한 코일(100)의 냉각에 악영향을 미치게된다. 또한, 냉각 효율에 따른 인덕션 레인지의 성능저하 문제도 피할 수 없게 된다. 따라서, 본 발명에서는 상판(130)과 코일(100)이 몰딩되어 있는 고분자 세라믹 복합체 블록(110) 사이의 영역에 제 1 단열재층(120)을 형성한다.
제 1 단열재층(120)은 단열판 형태와 단열도료 형태로 사용될 수 있는데, 제 1 단열재층은 0.05W/mK 이하의 열전도도를 갖고, 300℃ ~ 1500℃의 온도에서 내열성을 갖도록 형성하는 것이 바람직하다.
300℃ 미만의 온도에서 내열성을 가지는 경우 코일(100)에서 발생하는 열을 견디지 못하는 경우가 생길 수 있고, 1500℃를 초과하는 내열성을 요구할 경우 비용 대비 효과가 뚜렷하게 증가하지 않으므로 실효성이 떨어지게 된다.
아울러, 제 1 단열재층(120)의 두께는 0.1 ~ 5mm인 것이 바람직하고, 단열판 형태로 사용되는 경우 3g/㎤ 이하의 나노다공성재료인 에어로겔(Aerogel)로 제조된 단열판을 사용하는 것이 바람직하다.
다음으로, 고분자 세라믹 복합체 블록(110)의 하부에 제 2 단열재층(150)이 형성되고, 제 2 단열재층(150) 하부에 코일(100)에 전원을 인가하는 전자회로(190)가 형성된다. 여기에서, 전자회로(190)에는 별도의 방열 기판 등이 포함될 수 있으며, 이러한 부가적 요소들에 의해 본 발명이 제한되지 않는다.
제 2 단열재층(150)은 코일(100)을 인덕션 레인지의 중심부에 위치하도록 지 지하는 지지대의 역할을 하면서, 코일(100)이 형성된 영역과 전자회로(190)가 형성된 영역을 분할하여 각각 독립된 공간에서 냉각이 이루어지도록 하는 역할을 한다. 따라서, 전자회로(190)의 측면에는 냉각팬(170)이 형성되어 전자회로(190)가 독립적으로 냉각될 수 있는 구조가 된다. 여기서, 제 2 단열재층(150)의 두께, 재질 및 내열성은 상술한 제 1 단열재층과 동일한 특성을 따르도록 하는 것이 바람직하다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 인덕션 레인지를 나타낸 단면도이다.
도 5는 상기 도 2를 기준으로 A-A'방향에 따른 방향의 인덕션 레인지 단면을 나타낸 것이고, 본 발명에 따른 다른 실시예로서, 코일(200) 하부에 위치하며, 코일(200)과 같이 고분자 세라믹 복합체 블록(210) 내에 몰딩 된 페라이트 코일(215)을 나타낸 것이다.
아울러, 고분자 세라믹 복합체 블록(210)의 하부에는 방열판 형태의 히트 싱크(240)가 형성되며, 고분자 세라믹 복합체 블록(210)의 상부 및 하부에는 각각 제 1 단열재층(220) 및 제 2 단열재층(250)이 형성된다.
다음으로, 제 2 단열재층(250) 하부에는 전자회로(290) 및 냉각팬(270)이 형성되고, 그 하부에는 인덕션 레인지의 하부 케이스(280)가 형성된다.
그리고, 고분자 세라믹 복합체 블록(210) 상부에 형성되는 상판(230)은 제 1 단열재층(220)에 의해서 완전히 차폐될 수 있도록 하고, 고분자 세라믹 복합체 블록(210)에 의해서 밀착상태가 유지될 수 있도록 형성된다. 따라서, 제 1 단열재층(220)을 상판(230)에 고정시키기 위한 별도의 지지대는 필요 없으나, 제 1 단열 재층(220)과 상판(230)의 정렬 상태를 유지시키기 위하여 측면 고정 클립과 같은 지지대를 추가할 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 코일과 종래의 코일의 온도 증가 상태를 비교하여 나타낸 그래프이다.
코일의 온도 측정 실험은 피가열체에 기름을 채우고, 인덕션 레인지를 이용하여 15분간 가열시킨 후, 인덕션 레인지 내부 코일의 온도를 측정하였으며, 단열재층을 적용하지 않은 '일반(-X-)'의 경우와 단열재층 및 고분자 복합체 세라믹 블록을 적용한 '몰딩(-▲-)'의 경우로 비교하여 표시하였다.
도시된 결과에 의하면, 본 발명에 따른 인덕션 레인지의 코일에 대한 온도 증가 보다 일반의 경우에 대한 온도 증가가 현저하게 높은 것을 볼 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 경우의 온도 증가 상태가 종래 기술에 따른 경우 보다 낮게 나타나고 있으므로, 단열재층 및 고분자 세라믹 복합체 블록이 적용된 본 발명의 인덕션 레인지는 코일 냉각 효과가 종래의 경우보다 우수하게 나타나는 것을 알 수 있다.
이와 같은, 본 발명의 효과 작용에 의해 코일에 적용되는 냉각팬을 생략할 수 있고, 따라서 냉각팬에 들어가는 전력을 감소시킬 수 있다. 또한, 냉각팬에 의해서 발생하는 제품의 소음을 감소시키고, 제품의 크기를 감소시킬 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 인덕션 레인지에 올려지는 피가열체와 종래기술에 따른 피가열체의 온도 증가 상태를 비교하여 나타낸 그래프이다.
도 7은 인덕션 레인지를 작동시키면서 피가열체의 온도가 증가하는 것을 나타낸 그래프로, 단열재층 및 고분자 세라믹 복합체 블록을 적용한 본 발명의 경우를 몰딩(-▲-)으로 표시하였으며, 단열재층이 빠지고 고분자 세라믹 복합체 블록만 적용된 경우를 일반(-X-)으로 표시하여 그 결과를 도시하였다.
그래프 상에 표시된 바에 의하면, 본 발명에 따른 단열재층 및 고분자 세라믹 복합체 블록이 적용된 인덕션 레인지에 올려진 피가열체의 경우(-▲-) 일반의 경우(-X-)보다 더 빨리 가열되는 것을 볼 수 있다.
따라서, 본 발명에 따른 단열재층 및 고분자 세라믹 복합체 블록을 적용한 인덕션 레인지는 피가열체의 보온 상태를 유지시킴으로써, 같은 음식을 조리하더라도 기존 제품대비 전력을 더 감소시킬 수 있다. 또한, 피가열체의 열이 코일 및 전자회로에 전달되는 것을 방지함으로써, 인덕션 레인지의 고장을 방지하고, 열적, 전기적 효율을 향상시킬 수 있다.
여기서, 고분자 세라믹 복합체 블록에의해 단열재층이 상판의 저부에 밀착되어야만, 피가열체의 온도가 상판 하부로 전도되어 냉각되는 현상을 완벽하게 방지할 수 있다. 또한, 상판 전체를 차폐시키는 형태의 단열재층을 적용함으로써, 전도와 대류에 의한 열전달을 효과적으로 방지할 수 있다.
아울러, 이상에서 설명한 단열재를 발수성을 지닌 단열재로 사용함으로써, 유리재질의 상판이 파손되었을 때 내부로 이물질 및 습기가 들어가는 것을 방지할 수 있고, 에어로겔과 같은 제품은 친환경성 재료이므로 음식 조리에 민감할 수 있는 독성물질의 배출을 방지할 수 있으므로, 인덕션 레인지의 활용도를 더 향상시킬 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 인덕션 레인지의 회로를 나타낸 개략도.
도 2는 종래 기술에 따른 인덕션 레인지의 구리 코일을 나타낸 평면 사진.
도 3은 종래 기술에 따른 인덕션 레인지를 나타낸 단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 인덕션 레인지를 나타낸 단면도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 인덕션 레인지를 나타낸 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 코일과 종래의 코일의 온도 증가 상태를 비교하여 나타낸 그래프.
도 7은 본 발명에 따른 인덕션 레인지에 올려지는 피가열체와 종래기술에 따른 피가열체의 온도 증가 상태를 비교하여 나타낸 그래프.

Claims (11)

  1. 피가열체가 올려질 수 있도록 형성되는 인덕션 레인지용 상판;
    상기 상판의 하부에 배치되는 인덕션 레인지용 코일;
    상기 코일의 하부에 배치되어 상기 코일에 전원을 인가하는 전자회로;
    저점도 고분자 수지 내에 세라믹 충전제가 분산된 복합체가 박스 형태로 형성되어, 상기 코일을 진공 몰딩시키는 고분자 세라믹 복합체 블록;
    상면은 상기 상판에 밀착되고, 하면은 상기 고분자 세라믹 복합체 블록에 밀착되도록 형성되는 제 1 단열재층;
    상기 고분자 세라믹 복합체 블록 및 상기 전자회로의 사이에 형성되는 제 2 단열재층; 및
    상기 전자회로의 측면에 형성되는 냉각팬;을 포함하되,
    상기 저점도 고분자 수지는 65 ~ 75 ℃에서 1 ~ 500 cps의 점도를 갖는 에폭시, 페놀 수지 및 폴리플루오르화물비닐라덴(PVDF) 중 선택된 어느 하나이거나 이들의 혼합물로 이루어진 것을 특징으로 하는 인덕션 레인지.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 세라믹 충전제는 보론 나이트라이드(Boron Nitride, BN), 알루미늄 나이트라이드(Aluminum Nitride, AlN), 알루미나(Alumina, Al2O3) 및 이들이 둘 이상 혼합된 물질 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 인덕션 레인지.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 고분자 세라믹 복합체 블록은 상기 코일 하부에 배치되는 페라이트 코어를 더 몰딩시키는 것을 특징으로 하는 인덕션 레인지.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 고분자 세라믹 복합체 블록 및 상기 제 2 단열재층 사이에 금속 재질의 냉각시트 또는 방열판이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 인덕션 레인지.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 상판은 상기 제 1 단열재층에 의해서 하부면 전체가 차폐되는 것을 특징으로 하는 인덕션 레인지.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 단열재층 및 제 2 단열재층은 0.05W/mK 이하의 열전도도를 갖고, 300℃ ~ 1500℃의 온도에서 내열성을 갖는 것을 특징으로 하는 인덕션 레인지.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 단열재층 및 제 2 단열재층의 두께는 0.1 ~ 5mm인 것을 특징으로 하는 인덕션 레인지.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 단열재층 및 제 2 단열재층은 나노다공성재료인 에어로겔(Aerogel)로 제조된 단열판으로 형성되는 것을 특징으로 하는 인덕션 레인지.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 단열판의 밀도는 3g/㎤ 이하인 것을 특징으로 하는 인덕션 레인지.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 단열재층은 상기 상판의 하부면 전체에 코팅되는 단열도료로 형성되는 것을 특징으로 하는 인덕션 레인지.
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