KR101136369B1 - 유도가열 조리기기 - Google Patents

Abstract

착탈식 내솥커버는 청소 등과 같은 유지보수의 용이성 및 사용상의 교체 편의성이 증대되도록 하면서도 사용자의 실수 내지 오용에 따른 안전사고가 미연에 방지되도록, 본 발명은 피가열체가 부착되어 구비된 내솥이 선택적으로 내측에 수용되도록 배치된 코일베이스의 외곽에 유도가열을 위해 구비되는 유도코일부를 포함하는 본체; 상기 유도코일부로 상기 피가열체를 유도가열하기 위하여 고주파 전류를 인가하도록 전원연결되되 피드백 전류를 검출하여 상기 내솥의 유무를 판별하는 컨트롤러; 상기 본체의 상부를 덮는 뚜껑; 및 상기 내솥 내부를 선택적으로 밀폐하도록 상기 뚜껑의 하단부에 착탈가능하게 결합되되, 상기 피가열체와 동종 재질로 이루어진 베이스판과, 상기 베이스판보다 전기적 전도성이 우수한 재질로서 상기 베이스판의 상면에 전면 밀착되어 구비되는 고전도층을 포함하여 이루어진 착탈식 내솥커버를 포함하여 이루어지는 유도가열 조리기기를 제공한다.

Description

유도가열 조리기기{Induction heating cooker}

본 발명은 유도가열 조리기기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 제품의 안전성능과 유지보수 편의성을 동시에 향상시키는 유도가열 조리기기에 관한 것이다.

일반적으로, 조리기기는 음식을 조리하는데 쓰는 기구를 말하는 것으로서, 조리를 위한 가열 방식에 따라 저항 히터가열 방식과 유도가열 방식으로 나뉜다. 상기 유도가열 방식은 본체의 하부에 권취되어 배치된 코일에 고주파 전류가 공급되면 전자기 유도에 의해 상기 본체의 내측에 수용된 내솥을 유도가열(Induction heating,IH)하는 방식을 말한다.

도 1은 일반적인 유도가열 조리기기인 압력밥솥의 개략적인 단면도이다.

도 1에서 보는 바와 같이, 유도가열 압력밥솥 등과 같은 유도가열 조리기기는 본체(2) 내에 배치된 코일베이스(8)의 내측에 선택적으로 수용되는 내솥(4)을 유도가열(IH)에 의해 가열함으로 내솥(4) 내부 압력을 높여서 단시간에 조리대상물을 가열하여 취사한다. 이때, 상기 내솥(4)이 수용된 본체(2)의 상부는 뚜껑(1)에 의하여 커버되되, 상기 뚜껑(1)이 닫히면 상기 내솥(4) 내부가 밀폐됨으로써 열이 방출되는 것이 차단되어 고온이 유지되므로 취반을 효율적으로 수행하게 하며 또한 보온시에도 온도를 일정하게 유지할 수 있다.

이를 위하여, 상기 뚜껑(1)의 하부에는 금속 재질의 탑히터 플레이트(5)가 고정설치되며, 상기 탑히터 플레이트(5)의 외주부에 구비된 패킹(7)이 내솥(4)의 상단과 선택적으로 결합됨으로써 내솥(4) 내부를 밀폐한다. 또한, 상기 탑히터 플레이트(5)에는 압력추 밸브 및 솔레노이드 밸브와 연결되는 각종 관로가 형성되어 있으며, 상기 탑히터 플레이트(5)의 외곽에는 상기 내솥(2)의 상단에 형성된 플랜지와 회전식으로 교호 결합되어 잠금기능을 수행하는 락킹링(3)이 설치된다.

그리고, 상기 내솥(4)이 수용되는 코일베이스(8) 외측에 권취된 유도가열코일(9)에 컨트롤러에 의해 제어되는 고주파 전류가 인가되면, 상기 내솥(4) 외면측에 구비된 금속 재질의 피가열체가 전자기 유도에 의해 가열된다. 이때, 상기 피가열체의 종류와 내솥의 유무에 따라 유도되는 전력과 공진전압, 전류 특성 등에 차이가 발생되므로 상기 컨트롤러는 이에 대응되는 제어를 수행한다.

상세히, 사용자가 내솥 내부에 조리대상물을 수용한 후 뚜껑을 닫고 전원을 인가하면, 상기 컨트롤러는 유도가열코일에 소정시간 동안 수회간 일정량의 고주파 전류를 인가하여 상기 내솥과의 공진 조건에 따라 상기 유도가열코일에서 발생되는 전류의 양이 검출수단에 의해 검출되어 피드백(feed-back)되는 값에 의해 내솥의 존재 여부를 감지하였다.

즉, 상기 컨트롤러로 피드백된 전류의 양이 설정치 이하인 경우 상기 컨트롤러는 내솥이 없는 것으로 판단하여 가열과정이 수행되지 않도록 함으로써 안전사고의 예방을 도모하고자 하였다. 이때, 상기 내솥(4)의 외면측에 구비된 피가열체는 이와 같이 피드백되는 전류의 양을 결정하는 주요 인자로 기능되었다.

따라서, 상기 내솥(4)이 외부로 분리된 상태에서 본체의 코일베이스(8) 내측으로 피가열체와 유사한 금속재질의 부품이 낙하 내지 투하된 경우에는, 내솥이 없음에도 불구하고 피드백된 전류의 양이 설정치 이상으로 검출됨으로 인해 상기 컨트롤러는 내솥이 존재하는 것으로 판단하여 가열과정을 후속 진행함으로써 상기 투하된 부품이 급격히 과열됨에 따라 화재가 발생되는 심각한 안전상의 위험이 존재하였다.

이로 인해, 상기 내솥 상부에 설치되는 구성부품은 안전상의 문제로 분리가능한 구조로서 구비될 수 없는 설계상의 제약이 존재하였으며, 이를 무시하고 분리가능한 구성부품을 설치하는 경우 전술된 바와 같이 안전상 심각한 문제점을 야기하였다.

즉, 상기 내솥과 대향 배치되어 고온고압에 노출되는 상기 뚜껑 하단부의 부품은 경제적이고 내열성 및 내식성이 우수해야 하므로 스테인레스 스틸 등의 금속체 재질로 이루어져, 상기 피가열체와 유사한 재질로 구비될 수밖에 없었다. 그런데, 이러한 부품이 상기 뚜껑 하단부에 용이하게 분리가능하도록 구비된 경우 사용자의 실수로 상기 부품이 상기 탑히터 플레이트로부터 분리되어 내솥이 안치되지 않은 상태에서 상기 코일베이스 내측으로 투입되어 전술된 바와 같은 심각한 안전사고가 발생될 우려가 있었다.

상기 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 제품의 안전성능과 유지보수 편의성을 동시에 향상시키는 유도가열 조리기기에 관한 것이다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 피가열체가 부착되어 구비된 내솥이 선택적으로 내측에 수용되도록 배치된 코일베이스의 외곽에 유도가열을 위해 구비되는 유도코일부를 포함하는 본체; 상기 유도코일부로 상기 피가열체를 유도가열하기 위하여 고주파 전류를 인가하도록 전원연결되되 피드백 전류를 검출하여 상기 내솥의 유무를 판별하는 컨트롤러; 상기 본체의 상부를 덮는 뚜껑; 및 상기 뚜껑의 하단부에 착탈가능하게 결합되어 상기 내솥의 상부를 덮도록 배치되되, 스테인레스 스틸 재질로 이루어진 베이스판과, 상기 베이스판보다 전기적 전도성이 우수한 재질로서 상기 베이스판의 상면에 전면 밀착되어 구비되는 고전도층을 포함하여 이루어진 착탈식 내솥커버를 포함하여 이루어지는 유도가열 조리기기를 제공한다.

여기서, 상기 고전도층의 상면에는 스테인레스 스틸 재질의 상판이 전면 밀착되어 구비됨이 바람직하다.

또한, 상기 착탈식 내솥커버의 외면은 전해연마처리되며, 상기 착탈식 내솥커버의 고전도층 단면노출부는 아노다이징 처리를 통해 산화 알루미늄 피막처리됨이 바람직하다.

이때, 상기 고전도층은 알루미늄 재질로 이루어짐이 바람직하다.

한편, 상기 고전도층은 상기 베이스판 상면에 알루미늄 재질이 용사되어 구비되는 것이 바람직하다. 물론, 상기 고전도층은 동 재질로 이루어질 수도 있다.

또한, 상기 착탈식 내솥커버는 그를 상기 뚜껑의 하부에 착탈가능하게 결합하기 위해 분리가능한 홀더를 포함한 착탈수단을 더 포함하여 이루어지되, 상기 홀더의 상면부에는 고전도층이 전면 밀착되어 구비됨이 바람직하다. 그리고, 상기 착탈식 내솥커버의 외곽 테두리부에는 상기 뚜껑의 하단부에 선택적으로 실링 결합을 이루는 보조 패킹이 구비됨이 바람직하다.

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전술된 바와 같이, 본 발명에 따른 유도가열 조리기기는 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 상기 착탈식 내솥커버의 상면에 고전도층을 전면 밀착하여 구비함으로써 상기 내솥이 외부로 분리된 상태에서 상기 착탈식 내솥커버가 본체의 코일베이스 내부로 사용자의 실수로 투하된 경우에도, 내솥 유무 검출과정에서 피드백된 전류의 양이 설정치 미만으로 유지되도록 함으로써 상기 컨트롤러가 상기 착탈식 내솥커버를 내솥으로 감지하지 않도록 하며, 이를 통해 가열과정이 후속 진행되지 않도록 하고 화재 발생을 방지할 수 있다.

둘째, 상기 내솥의 상측에 배치되는 부분을 상기 착탈식 내솥커버와 같이 착탈 가능하게 구성하여 사용자 편의 내지 유지보수 성능의 개선을 도모하는 동시에 높은 안전성능을 제공할 수 있다.

셋째, 상기 착탈식 내솥커버의 베이스층과 고전도층 간의 이종재료의 접합에도 불구하고 고전도층이 노출되는 부분을 아노다이징 처리함으로써 내식성을 개선할 수 있다.

도 1은 일반적인 유도가열 조리기기인 압력밥솥의 개략적인 단면도.
도 2a는 본 발명의 일실시예에 따른 유도가열 조리기기를 나타낸 단면도.
도 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 유도가열 조리기기의 착탈식 내솥커버가 사용자의 실수에 의해 코일베이스 내측에 위치된 상태를 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 적용되는 착탈식 내솥커버와 도 2의 A-A' 방향에서 바라본 단면 확대도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 적용되는 안전성능실험 결과를 나타낸 그래프.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 유도가열 조리기기의 뚜껑에 적용되는 착탈식 내솥커버의 제조과정을 나타낸 흐름도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유도가열 조리기기를 상세히 설명한다.

도 2a는 본 발명의 일실시예에 따른 유도가열 조리기기의 뚜껑 구조를 나타낸 단면도이고, 도 2b는 본 발명의 일실시예에 따른 유도가열 조리기기의 착탈식 내솥커버가 사용자의 실수에 의해 코일베이스 내측에 위치된 상태를 나타낸 단면도이다. 본 발명에 따른 유도가열 조리기기는 유도가열방식으로 구동되는 전기압력밥솥 등과 같은 조리기기를 말한다.

도 2a에서 보는 바와 같이, 상기 유도가열 조리기기(200)는 본체(202), 컨트롤러(206), 뚜껑(230) 그리고 착탈식 내솥커버(250)를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 본체(202) 내측에 구비된 코일베이스(208)의 외곽에는 유도가열코일이 권취되어 형성된 유도코일부(209)가 구비되며, 상기 코일베이스(208)의 내측에는 조리대상물이 수용되는 내솥(204)이 선택적으로 분리가능하게 안착된다.

또한, 상기 내솥(204)의 외측부에는 금속 재질의 피가열체가 구비되며, 상기 유도가열코일에 고주파 전류가 공급됨에 따라 상기 내솥(204) 외면에 구비된 피가열체에 유도전류가 발생되어 상기 피가열체가 발열된다. 이를 위해, 상기 컨트롤러(206)는 상기 유도코일부(209)로 상기 피가열체에 유도전류가 발생되기에 적합하도록 설정된 고주파 전류를 인가하도록 전원 연결되며, 이를 통해 기설정된 최적의 공진 조건에 의해 유도전류가 효율적으로 발생되도록 함이 바람직하다.

한편, 상기 본체(204)의 상부에는 내솥(204) 상부를 선택적으로 덮어서 밀폐하기 위한 뚜껑(230)이 구비되며, 상기 뚜껑(230)의 하부에는 내솥(204)의 상부 내주에 밀착되는 내솥 패킹(236)이 구비됨이 바람직하다. 또한, 상기 뚜껑(230)의 상부에 배치된 핸들(237)을 회전조작함에 따라 락킹링(221)이 연동하여 회전되면서 상기 내솥(204) 상단의 플랜지부에 교호 결합되어 밀폐를 이룬다.

더욱이, 상기 뚜껑(203)의 하단부에 고정배치되는 탑히터 플레이트(235)에는 별도의 착탈식 내솥커버(250)가 분리가능하게 구비된다. 즉, 별도로 분리가능한 착탈식 내솥커버(250)가 내솥(204)의 대향면에 배치됨으로써 사용자는 조리공정의 완료 후 상기 착탈식 내솥커버(250)만을 상기 탑히터 플레이트(235)로부터 분리하여 세척한 후 다시 결합함으로써 간편하게 상기 뚜껑 하단부의 위생을 청결하게 유지할 수 있다.

물론, 상기 착탈식 내솥커버(250)가 상기 탑히터 플레이터(235)와 일체로 형성되어 상기 뚜껑(203)으로부터 분리가능하게 구비되도록 변형 실시될 수도 있으며, 본 발명은 이와 같은 설계변경사항도 포함하여 해석됨이 바람직하다.

그리고, 상기 착탈식 내솥커버(250)는 상기 본체(202)의 내측에 수용된 내솥(204)의 상부를 덮되, 그의 외곽 테두리에는 보조 패킹(270)이 결합됨이 바람직하다. 이때, 상기 보조 패킹(270)은 상기 탑히터 플레이트(235)의 하면에 밀착된다. 따라서, 상기 착탈식 내솥커버(250)와 탑히터 플레이트(230) 하면 사이의 공간을 밀봉하여 열에너지의 유출을 방지하는 새로운 보온층으로 기능되도록 함으로써 2중 보온의 기능이 수행되도록 할 수 있다.

또한, 상기 착탈식 내솥커버(250)는 상기 뚜껑(230)의 하부에 착탈가능하게 결합하기 위한 착탈수단을 더 포함하여 이루어진다. 여기서, 상기 착탈수단은 상기 뚜껑(230)의 하부에 구비된 결합돌출부(224)에 선택적으로 결합되는 손잡이(252)를 포함하여 이루어짐이 바람직하다.

즉, 상기 착탈식 내솥커버(250)의 일측에는 관통공이 형성되고, 상기 관통공에는 내열성이 우수한 실리콘 고무 등의 재질로 이루어진 손잡이(252)가 결합된다. 또한, 상기 손잡이(252)의 상부에는 상기 결합돌출부(224)가 삽입되어 고정되는 결합홈(252a)이 형성된다. 따라서, 사용자는 상기 손잡이(252)를 잡고 결합돌출부(224)가 결합홈(252a)에 삽입하여 고정시키거나 탈거시킴으로써, 상기 착탈식 내솥커버(250)가 뚜껑(230)의 하부에 선택적으로 착탈되도록 할 수 있다.

물론, 상기 착탈식 내솥커버(250)가 상기 뚜껑(230)의 하단부에 용이하게 분리가능하다면 상기 착탈수단의 구성은 다양하게 가변될 수 있을 것이다.

그리고, 상기 착탈식 내솥커버(250)에는 상기 뚜껑(230)에 구비된 압력추 밸브(231) 내지 솔레노이드 안전밸브로 증기를 안내하는 각종 유로(232,233)와 연통되는 연통부(미도시)가 함께 구비될 수 있으며, 상기 연통부를 통해 고온고압의 증기가 외부로 선택적으로 배출되도록 조절됨이 바람직하다. 이와 같이, 솔레노이드 밸브 등과 같은 전기적 전장품이 구비됨에 따라 물세척이 곤란한 뚜껑(230)으로부터 상기 내솥(204)과 대향 배치되는 착탈식 내솥커버(250)를 용이하게 분리한 후에 물로 세척할 수 있어 청소 및 유지관리가 간편하도록 할 수 있다.

한편, 상기 컨트롤러(206)는 상기 유도코일부(209)로 설정된 공진 조건에 따른 고주파 전류를 인가하도록 전원연결되되, 유도전류에 따른 피드백 전류를 검출하여 내솥(204)의 유무를 판별한다. 상세히, 사용자가 내솥(204) 내부에 조리대상물을 수용한 후 뚜껑을 닫고 전원을 인가하면 상기 컨트롤러(206)는 유도가열코일에 소정시간 동안 수회간 일정량의 고주파 전류를 인가한다. 이때, 고주파 전류의 인가시 상기 피가열체 및 내솥에서 발생되는 유도전류와의 공진 조건에 따라 유도가열코일에서 발생되는 전류를 검출수단에 의해 검출하여 상기 컨트롤러로 피드백(feed back)되는 전류의 양을 통하여 상기 본체(202) 내측에 내솥(204)의 존재 여부를 감지하는 피드백 전류 테스트를 수행한다.

이때, 상기 내솥(204) 외면측에 구비된 피가열체는 일반적으로 스테인레스 스틸 재질 내지 스테인레스 스틸을 주재질로 하여 각종 첨가물이 부가되어 구비되므로, 상기 컨트롤러(206)를 통해 인가되는 고주파 전류는 스테인레스 스틸 재질을 유도 가열하기에 적합한 주파수 및 공진 조건에 대응되도록 구성된다.

한편, 상기 착탈식 내솥커버(250)의 재질도 경제성 및 내식성을 고려하여 스테인레스 스틸을 사용함이 바람직하며, 이와 같이 상기 피가열체와 착탈식 내솥커버(250)가 상호 동종 재질로 이루어진 경우에는 후술하는 바와 같이 안전상 치명적인 결함이 있다.

즉, 상기 피드백 전류 테스트 과정을 통해 피드백된 전류의 양이 설정치 이하인 경우 상기 컨트롤러(206)는 내솥(204)이 없는 것으로 판단하여 가열과정이 수행되지 않도록 함으로써 안전사고를 방지하는데, 도 2b에서 보는 바와 같이, 내솥(204)이 제거된 상태의 코일베이스(208) 내측에 사용자가 실수로 상기 착탈식 내솥커버(250)를 넣고 외부 판넬에 형성된 버튼 등을 통해 작동을 위한 조리명령을 입력하는 경우가 문제된다.

이때, 상기 피드백 전류 테스트 과정에서 상기 착탈식 내솥커버(250)와의 공진조건에 의해 상기 컨트롤러에 설정치 이상의 피드백 전류가 감지되면, 실제로는 내솥이 존재하지 않음에도 불구하고 상기 컨트롤러(206)는 내솥(204)이 존재하는 것으로 판단하여, 후속 가열공정이 진행됨으로써 급격한 과열로 인한 화재 등과 같은 치명적인 안전사고의 발생 위험이 있다. 특히, 상기 피드백 전류 테스트시에 사용되는 고주파 전류는 스테인레스 재질의 피가열체를 유도 가열하기 위하여 설정된 주파수 및 공진 조건에 대응하여 형성되는 특성상, 상기 착탈식 내솥커버(250)가 통상적인 스테인레스 스틸 재질로 이루어진 경우 상기 피드백 전류 테스트에서 설정치 이상의 피드백 전류가 감지될 가능성이 크다.

상세히, 표 1에서 보는 바와 같이, 실험적인 결과에 의하면 상기 착탈식 내솥커버(250)를 STS 304 내지 STS 316과 같은 스테인레스 스틸 재질로 구성하는 경우에는 두께를 0.4 mm ~ 1.2 mm 까지 상업적인 한도 내에서 다양하게 변화시키더라도 피드백 전류가 설정치 이상으로 감지되어 내솥(204)이 존재하는 것으로 인식되며 후속 가열공정이 진행되었다.

하기의 표 1은 코일베이스(208) 내측에 내솥(204)을 제거한 상태에서 착탈식 내솥커버의 구성을 다양하게 변경하여 투입한 후 안전도 테스트를 수행한 결과를 나타낸 것이다.

표 1에서, 상기 내솥(204)이 제거된 상태에서 표에 따른 재질로 구성된 착탈식 내솥커버를 코일베이스(208) 내측에 넣고 조리명령을 입력한 경우 피드백 전류 테스트시 피드백 전류가 설정치 이하로 감지되어 후속 가열공정이 진행되지 않는 경우는 '양호'로 표시하였다. 반면에, 피드백 전류 테스트시 피드백 전류가 설정치 이상으로 감지되어 해당 구성의 착탈식 내솥커버를 내솥으로 오인하여 후속 가열공정이 진행되어 급격한 과열이 이루어진 경우를 '불량'으로 표시하였다.

착탈식 내솥커버의 구성	실험결과
두께 0.4 mm의 스테인레스 스틸 재질의 베이스판으로만 구성한 경우	불량
두께 0.8 mm의 스테인레스 스틸 재질의 베이스판으로만 구성한 경우	불량
두께 1.2 mm의 스테인레스 스틸 재질의 베이스판으로만 구성한 경우	불량
두께 0.5 mm의 동(Cu) 재질의 베이스판으로만 구성한 경우	양호
두께 0.5 mm의 알루미늄(Al) 재질의 베이스판으로만 구성한 경우	양호
두께 0.5 mm의 스테인레스 스틸 재질의 베이스판의 상면 전체에 두께 0.12mm의 알루미늄(Al) 용사에 의한 고전도층을 구성한 경우	양호
두께 0.5 mm의 스테인레스 스틸 재질의 베이스판의 상면 전체에 알루미늄(Al) 박판을 전면 밀착하여 구성한 경우	양호
두께 0.5 mm의 스테인레스 스틸 재질의 베이스판의 상면 전체에 동(Cu) 박판을 전면 밀착하여 구성한 경우	양호

전술된 바와 같이 다양한 실험 결과 후속 가열공정이 진행되지 않기 위한 조건은, 상기 스테인레스 스틸 층의 두께에 대한 상관성은 낮았다. 반면에, 상기 베이스판의 상면에 스테인레스 스틸 재질보다 전기적 전도성이 우수한 알루미늄(Al) 재질등과 같이 고전도층이 전체면에 용사 내지 가압밀착 등의 방식으로 적어도 0.28 mm 이상의 두께로서 구비된 착탈식 내솥커버를 형성한 경우에는 내솥이 없는 것으로 판단되어 후속 가열공정이 진행되지 않았다.

따라서, 전술한 피드백 전류 테스트 과정에서 발생되는 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 상기 착탈식 내솥커버(250)를 피가열체와 동종 재질로 이루어진 베이스판의 상면에 상기 베이스판을 이루는 재질보다 전기적 전도성이 우수한 재질의 고전도층을 전면에 밀착하여 구비함으로써 안전 성능을 혁신적으로 보장하는 것을 제시한다.

예컨대, 상기 착탈식 내솥커버(250)의 베이스판이 스테인레스 스틸 재질로 이루어진 경우, 상기 베이스판의 상면에는 전기적 전도성이 스테인레스 스틸 재질보다 우수한 재질로 이루어진 고전도층이 전면 밀착되어 구비됨이 바람직하다. 이때, 상기 고전도층을 이루는 재질로는 알루미늄(Al) 내지 동(Cu) 재질로서 구비되도록 함이 바람직하다.

상기 착탈식 내솥커버(250)의 하부 몸체를 이루는 베이스판의 상면부 전체 면적에 고전도층을 구비함으로써, 사용자의 실수로 내솥(204)이 제거된 상태의 코일베이스(208) 내측에 착탈식 내솥커버(250)가 위치된 경우에, 사용자에 의해 조리명령이 입력되더라도 피드백 전류 테스트 과정에서 피드백 전류가 설정치 이하로 발생되므로 내솥(204)이 존재하지 않는 것으로 정확히 감지되어 후속 가열공정이 진행되지 않도록 할 수 있다.

이와 같이 후속 가열공정으로 진행되지 않는 이유는 유도가열코일로의 고주파 전류 인가시 상기 스테인레스 스틸 부분에서 유도전류가 발생되지만 이러한 유도전류는 전기적 전도성이 우수한 고전도층으로 흡수되어 흐르고 이로 인해 유도가열을 위한 공진 조건이 변경됨에 따라 피드백 전류가 거의 발생되지 않거나 설정치 보다 현저히 미달되는 양으로 발생되기 때문인 것으로 파악될 수 있다.

한편, 상기 고전도층의 상면에는 상기 베이스판와 동종 재질의 상판이 전면 밀착되어 구비됨이 바람직하다. 즉, 고온 고습도의 환경에 노출됨과 아울러 상기 뚜껑으로부터 분리되어 빈번히 세척이 수행되는 특성상, 상기 착탈식 내솥커버(250)의 상면에 알루미늄 내지 동 재질이 그대로 노출되는 것보다는 스테인레스 스틸 재질의 상판에 의해 보완됨이 바람직하다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 적용되는 착탈식 내솥커버와 도 2의 A-A' 방향에서 바라본 단면 확대도이다.

도 3에서 보는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 적용되는 착탈식 내솥커버(250)는 하단부 몸체를 이루는 베이스판(250a)이 스테인레스 스틸 재질로 이루어지며, 상기 베이스판(250a)의 상면 전체에는 알루미늄 재질의 고전도층(250b)이 밀착되어 구비됨이 바람직하다. 상기 고전도층(250b)은 스테인레스 스틸 재질 보다 전기적 전도성이 우수한 알루미늄 재질로서 상기 베이스판(250a) 상면에 용사되어 구비되거나, 압연되어 적층 형성됨이 바람직하다.

또한, 상기 고전도층(250b)의 상면에는 스테인레스 스틸 재질의 상판(250c)이 전면 밀착되어 구비됨이 바람직하다. 즉, 알루미늄 재질의 고전도층(250b)은 스테인레스 스틸 재질과 비교하여 상대적으로 내식성이 취약하여 오랜 사용에 따라 외관이 저하될 우려가 있으므로, 상기 고전도층(250b)의 상면에 추가로 내식성이 우수한 스테인레스 스틸 재질의 상판(250c)이 밀착되어 구비됨이 바람직하다.

이와 같이 구성된 상기 착탈식 내솥커버(250)의 상면 및 하면은 내열성 및 내식성을 개선하도록 전해연마 처리됨이 바람직하며, 상기 착탈식 내솥커버(250)의 알루미늄 재질로 이루어진 고전도층(250b)의 단면노출부는 아노다이징 처리를 통해 산화 알루미늄 피막처리됨이 바람직하다. 여기서, 상기 단면노출부는 상기 착탈식 내솥커버(250)의 가장자리 내지 관통홀 형성부분 등과 같이 고전도층(250b)이 외부로 노출되는 부분을 말한다.

한편, 도 4는 본 발명의 일실시예에 적용되는 착탈식 내솥커버의 안전성능실험 결과를 나타낸 그래프이다. 여기서, 선도 Ⅰ은 착탈식 내솥커버를 두께 0.4 mm의 스테인레스 스틸 재질로만 구성한 경우이다. 그리고, 선도 Ⅱ는 착탈식 내솥커버를 두께 0.11 mm의 스테인레스 스틸 재질의 베이스판의 상면 전체에 두께 0.28 mm의 알루미늄 재질의 고전도층을 전면 밀착 형성하고, 상기 고전도층의 상면 전체에 두께 0.11 mm의 스테인레스 스틸 재질의 상판을 밀착 형성한 경우이다.

도 2를 참조하면, 스테인레스 스틸로만 구성된 착탈식 내솥커버(250)를 내솥을 제거한 코일베이스(208) 내측에 투입한 후 조리작동을 시작한 경우(선도 Ⅰ)에 내솥(204)이 존재하는 것으로 인식하여 후속 유도가열 공정이 진행되어 10초 이내에 300 ℃ 이상으로 급격히 가열되었다. 이러한 경우 지속적인 열화로 인한 화재 발생과 같은 심각한 안전상의 문제를 유발할 수 있다.

반면에, 스테인레스 스틸로 구성된 베이스판(250a)과 상판(250c)의 사이에 알루미늄 재질의 고전도층(250b)이 구비된 착탈식 내솥커버(250)를 내솥을 제거한 코일베이스(208) 내측에 투입한 후 조리작동을 시작한 경우(선도 Ⅱ)에는 피드백 전류 테스트 결과 상기 컨트롤러(206)가 내솥(204)이 없는 것으로 정확히 인식하여 후속 가열공정이 진행되지 않고 실질적으로 온도 변화가 없음을 볼 수 있었다.

즉, 상기 착탈식 내솥커버(250)의 전면에 알루미늄 등의 고전도층(250b)을 형성하는 경우 컨트롤러(206)의 피드백(feed back) 전류 테스트에서 피드백되는 전류가 내솥(204)과는 확연히 다르게 저하되었다.

따라서, 본체(202)로부터 내솥(204)이 제거된 상태에서 사용자가 실수로 상기 착탈식 내솥커버(250)만을 코일베이스(208) 내측에 투입된 후 전원을 인가하더라도, 상기 컨트롤러(206)는 내솥(204)이 없음을 정확히 감지하여 후속 가열공정으로 진행되지 않도록 안전하게 제어할 수 있는 기반이 마련될 수 있다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 유도가열 조리기기의 뚜껑에 적용되는 착탈식 내솥커버의 제조과정을 나타낸 흐름도이다.

도 2 내지 도 5에서 보는 바와 같이, 상기 착탈식 내솥커버(250)의 모재를 이루는 스테인레스 스틸 재질의 베이스판(250a) 상면에 고전도층(250b)을 전면 밀착하여 형성한다(S100). 여기서, 상기 고전도층(250b)은 스테인레스 스틸 재질보다 전기적 전도성이 우수한 재질로서 알루미늄으로 이루어지되, 그 두께는 0.28 mm 이상인 것이 바람직하다.

상기 고전도층(250b)은 상기 베이스판(250a)의 상면에 용사되어 형성될 수도 있으나, 각각 얇은 플레이트로 형성되어 적층된 상태에서 가열 및 가압하여 밀착되도록 함이 바람직하다. 물론, 상기 고전도층(250b)의 상면에도 동일한 방식으로 스테인레스 스틸 재질의 상판(250c)이 전면에 밀착되도록 함이 바람직하다.

이후, 상기 베이스판(250a), 고전도층(250b) 및 상판(250c)이 적층되어 접합되어 하나의 판재로 형성된 플레이트는 상기 착탈식 내솥커버(250)의 설정된 형태를 이루도록 프레스 가공된다(S110). 이를 통해, 상기 착탈식 내솥커버(250)의 테두리부에 결합부(255)가 단차지게 형성되며, 중앙부에도 강도보강을 위한 각종 비드부가 형성된다. 또한, 착탈수단 내지 각종 연결부의 결합을 위해 설정된 부분에 펀칭작업에 의해 각종 관통홀이 형성되도록 한다.

다음으로, 상기 착탈식 내솥커버(250)의 외면을 전해연마 처리하는데(S120), 이를 통해 스테인레스 스틸 재질의 내식성 및 외관이 더욱 개선될 수 있다.

그리고, 상기 착탈식 내솥커버(250)의 가장자리 및 각종 관통홀 테두리 등과 같이 고전도층(250b)이 단면상 노출되는 단면노출부에는 아노다이징 처리를 통해 산화 알루미늄 피막처리됨으로써 내식성이 개선되도록 함이 바람직하다(S130).

이와 같이 형성된 본 발명에 따른 고전도층(250b)이 구비된 착탈식 내솥커버(250)는 청소 등과 같은 유지보수의 용이성 및 사용상의 교체 편의성이 증대되도록 하면서도 사용자의 실수 내지 오용에 따른 안전사고가 미연에 방지될 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 특정한 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구되는 본 발명의 기술적 사상에 벗어남 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 자명한 변형실시가 가능하며 이러한 변형실시는 본 발명의 범위에 속한다.

202: 본체 204: 내솥
206: 컨트롤러 208: 코일베이스
209: 유도코일부 230: 뚜껑
250: 착탈식 내솥커버 250a: 베이스판
250b: 고전도층 250c: 상판
270: 보조 패킹

Claims (11)

1. 피가열체가 부착되어 구비된 내솥이 선택적으로 내측에 수용되도록 배치된 코일베이스의 외곽에 유도가열을 위해 구비되는 유도코일부를 포함하는 본체;
   상기 유도코일부로 상기 피가열체를 유도가열하기 위하여 고주파 전류를 인가하도록 전원연결되되 피드백 전류를 검출하여 상기 내솥의 유무를 판별하는 컨트롤러;
   상기 본체의 상부를 덮는 뚜껑; 및
   상기 뚜껑의 하단부에 착탈가능하게 결합되어 상기 내솥의 상부를 덮도록 배치되되, 스테인레스 스틸 재질로 이루어진 베이스판과, 상기 베이스판보다 전기적 전도성이 우수한 재질로서 상기 베이스판의 상면에 전면 밀착되어 구비되는 고전도층을 포함하여 이루어진 착탈식 내솥커버를 포함하여 이루어지는 유도가열 조리기기.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 고전도층의 상면에는 스테인레스 스틸 재질의 상판이 전면 밀착되어 구비됨을 특징으로 하는 유도가열 조리기기.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 착탈식 내솥커버의 외면은 전해연마처리되며, 상기 착탈식 내솥커버의 고전도층 단면노출부는 아노다이징 처리를 통해 산화 알루미늄 피막처리됨을 특징으로 하는 유도가열 조리기기.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 고전도층은 알루미늄 재질로 이루어짐을 특징으로 하는 유도가열 조리기기.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 고전도층은 상기 베이스판 상면에 알루미늄 재질이 용사되어 구비되되, 그 두께가 0.12 mm 이상인 것을 특징으로 하는 유도가열 조리기기.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 고전도층은 동 재질로 이루어짐을 특징으로 하는 유도가열 조리기기.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 착탈식 내솥커버의 외곽 테두리에는 상기 뚜껑의 하단부에 선택적으로 실링 결합을 이루는 보조 패킹이 구비됨을 특징으로 하는 유도가열 조리기기.
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