KR101363250B1

KR101363250B1 - 가열원 선택기능을 갖는 인덕션 레인지

Info

Publication number: KR101363250B1
Application number: KR1020130067031A
Authority: KR
Inventors: 권승열
Original assignee: (주)씨코전자
Priority date: 2013-06-12
Filing date: 2013-06-12
Publication date: 2014-02-12

Abstract

본 발명은, 가열부에 얹혀진 용기의 종류를 감지하여 히터 등의 직접가열원과 인덕션 코일로 된 간접가열원을 선택적으로 구동시킬 수 있도록 하여 사용이 편리하도록 하며, 상기 직접가열원이 진공관 내부에 장착되도록 하여 가열원의 사용수명을 증가시키고, 직접가열원이 구동될 때 간접가열원 및 그 구동회로 등으로의 열 전달을 차단하여 간접가열원 및 그 구동회로 등의 파손우려를 해결하도록 한 가열원 선택기능을 갖는 인덕션 레인지에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은, 케이스 내부에 직접가열원과 인덕션 코일로 된 간접가열원이 상, 하로 배치되고, 상기 케이스의 상부에 직접가열원 및 간접가열원에 의한 가열을 수행하는 가열부가 형성된 인덕션 레인지에 있어서, 상기 직접가열원은 진공관의 내부에 히터가 장착되고, 상기 직접가열원은 케이스의 상부를 밀폐시키는 발열플레이트의 내부에 설치되며, 상기 발열플레이트의 하면에는 직접가열원의 구동시 간접가열원 측으로 전달되는 열을 차단시키기 위한 단열부재가 결합되어 구성된다.

Description

가열원 선택기능을 갖는 인덕션 레인지{Induction Range having heat source choice function}

본 발명은 가열원 선택기능을 갖는 인덕션 레인지에 관한 것이다.

상세하게 본 발명은, 가열부에 얹혀진 용기의 종류를 감지하여 히터 등의 직접가열원과 인덕션 코일로 된 간접가열원을 선택적으로 구동시킬 수 있도록 하여 사용이 편리하도록 하며, 상기 직접가열원이 진공관 내부에 장착되도록 하여 가열원의 사용수명을 증가시키고, 직접가열원이 구동될 때 간접가열원 및 그 구동회로 등으로의 열 전달을 차단하여 간접가열원 및 그 구동회로 등의 파손우려를 해결하도록 한 가열원 선택기능을 갖는 인덕션 레인지에 관한 것이다.

인덕션 레인지는 자기장에 의해 발생하는 유도전류를 열원으로 이용하는 인덕션 코일이 내장되어 가열부 상에 전용의 용기(자성에 대응하는 금속 또는 코일 등이 갖추어진 용기)를 얹어 목적하는 대상물을 가열할 수 있도록 한 것임은 주지된 것과 같다.

이와 같은 인덕션 레인지는 항상 전용의 용기를 사용해야만 구동되며, 전용의 용기는 상당한 고가의 것으로 최근에는 음식물을 조리 또는 가열하기 위한 전용의 용기 사용과 함께 일반 용기도 사용될 수 있도록 한 인덕션 레인지가 개발되어 출시되고 있다.

대한민국특허출원 제2003-89141호(명칭: 이동유닛을 구비한 복합 유도가열 조리기, 이하 선출원발명)에는 전술된 직접가열원과 간접가열원이 모두 갖추어진 인덕션 레인지의 구성이 제시되고 있다.

선출원발명의 인덕션 레인지는「상부가열부재인 직접가열부재와 하부가열부재인 인덕션 코일을 갖는 유도가열부재를 구비하는 복합 유도가열조리기에 있어서, 상기 직접가열부재와 상기 유도가열부재인 인덕션 코일 중 적어도 하나는 이동가능하게 설치되고, 상기 직접가열부재가 작동될 때, 두 부재사이의 거리가 멀어지도록 상기 이동가능한 가열부재를 이동시키는 이동유닛을 포함하여」구성된다.

또한, 상기 인덕션 레인지는「상기 직접가열부재는 면상발열히터로 적용하고, 상, 하부의 가열부재 중 어느 하나를 상, 하 또는 좌, 우로 이동시키게 되며, 이들을 이동시키기 위한 수단으로 형상기억합금, 캠, 스크류와 모터, 기어와 레버, 웜과 웜기어 중 어느 하나의 수단을 선택적으로 적용하여」구성된다.

이와 같은 종래의 인덕션 레인지는 가열되어야 할 대상(용기)이 인덕션 렌지 전용의 것인지 또는 일반의 것인지를 사용자가 직접 인지하고 직접가열부재와 간접가열부재를 선택적으로 구동시켜야 하기 때문에 사용상의 불편함이 있으며, 전술된 선출원발명에서는 직접가열부재로 면상발열히터를 사용하는데, 이와 같은 면상발명히터는 잦은 사용시 사용수명이 상당히 짧아 이들을 교체하기 위한 시간적, 경제적 손실을 야기하게 된다.

또한, 직접가열부재의 열에 의한 유도가열부재의 파손을 방지하기 위한 수단으로 거리를 이격시키는 구성을 제시하고 있지만, 상기 인덕션 레인지를 짧은 시간 구동시킬 때 상당한 효과를 얻을 수 있기는 하지만, 상당시간 구동시 직접가열부재의 열은 케이스의 내부 공간을 가열시키게 되며, 이에따라 간접가열부재는 케이스 내에서 직접가열부재와의 거리에 관계없이 열에 의한 파손을 피하기 어려운 문제점이 노출된다.

또한, 상기 인덕션 레인지는 가열부재를 이동시키기 위한 구성을 구현하기 위한 시간적, 경제적 부담이 증가하여 제품의 단가를 상승시키게 되며, 특히, 상기 케이스 내부의 공간이 가열될 경우 간접가열부재의 파손에 앞서 각 가열부재를 구동시키기 위한 전기, 전자회로를 먼저 파손시켜버리는 문제점이 발생된다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 발명한 것이다.

이에 본 발명은, 가열부에 얹혀진 용기의 종류를 감지하여 히터 등의 직접가열원과 인덕션 코일로 된 간접가열원을 선택적으로 구동시킬 수 있도록 하여 사용이 편리하도록 하며, 상기 직접가열원이 진공관 내부에 장착되도록 하여 가열원의 사용수명을 증가시키고, 직접가열원의 구동시 발생된 열이 간접가열원으로 전달되는 열의 차단구성을 보다 단순화시키며, 상기 직접가열원이 구동될 때 구동회로 등으로의 열 전달을 차단하여 구동회로 등의 파손우려를 해결하도록 한 인덕션 레인지를 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 아래의 구성을 갖는다.

본 발명은, 케이스 내부에 직접가열원과 인덕션 코일로 된 간접가열원이 상, 하로 배치되고, 상기 케이스의 상부에 직접가열원 및 간접가열원에 의한 가열을 수행하는 가열부가 형성된 인덕션 레인지에 있어서, 상기 직접가열원은 진공관의 내부에 히터가 장착되고, 상기 직접가열원은 케이스의 상부를 밀폐시키는 발열플레이트의 내부에 설치되며, 상기 발열플레이트의 하면에는 직접가열원의 구동시 간접가열원 측으로 전달되는 열을 차단시키기 위한 단열부재가 결합되어 구성된다.

여기서, 상기 케이스에는 가열부 상에 얹혀진 대상체가 직접가열원 또는 간접가열원 중 어느 가열원에 의해 가열되어야 하는지의 여부를 구분하기 위한 구분센서가 설치되며, 상기 구분센서는 대상체가 자성체를 포함하는 지의 여부를 판단하기 위한 자기 감지센서로서, 상기 구분센서는 대상체가 자성체에 감응하는지의 여부에 따라 직접가열원 또는 간접가열원을 선택적으로 구동시키기 위한 제어회로부와 연결되어 구성된다.

또한, 상기 직접가열원과 간접가열원은 가열부에 얹혀진 가열 대상체에 따라 선택적으로 구동되도록 하기 위한 제어회로부와 연결되고, 상기 제어회로부는 케이스의 내부에 설치되며, 상기 제어회로부의 외부에는 직접가열원의 구동에 의해 케이스 내부공간이 가열되면, 가열된 열을 제어회로부와 차단시킴과 동시에 제어회로부로 진행되는 열을 케이스의 외부로 방열시키도록 하기 위한 방열부가 설치된다.

한편, 상기 발열플레이트는 유리 세라믹(glass-ceramic)으로 적용되며, 상기 직접가열원의 히터는 외부의 전기전원을 입력받아 진공관의 내부에서 발열되는 탄소섬유발열체로 적용된다.

이상에서와 같이 본 발명은, 가열부 상에 얹혀진 대상이 직접가열원 또는 간접가열원 중 어느 가열원을 구동시켜야 할 것인지의 여부가 자동으로 선택될 수 있도록 하여 사용상의 편리함이 있으며, 상기 직접가열원의 히터가 진공상태에서 구동되도록 하여 낮은 소모전력으로 고온을 발열시킬 수 있도록 하며, 외부의 환경 조건에 대한 히터의 파손우려가 감소되어 제품의 사용수명이 향상되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 단열부재에 의한 직접가열원의 열을 최대한 차단함에 따라 인덕션 코일의 파손우려를 최소화하고, 상기 단열부재의 적용에 따라 열을 차단시키기 위한 구성이 단순화되어 제품의 단가를 낮출 수 있게 되며, 특히, 구동회로의 외부에 설치된 방열구성에 의해 구동회로의 파손 및 열에 의한 오동작을 방지할 수 있도록 한 효과를 얻게 된다.

도 1은 본 발명에 의한 인덕션 레인지의 분해사시도.
도 2는 본 발명에 의한 인덕션 레인지의 단면도.
도 3은 본 발명에 의한 인덕션 레인지의 외관 사시도.
도 4는 본 발명의 추가실시예 단면도.

상기와 같은 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 인덕션 레인지의 분해사시도, 도 2는 본 발명에 의한 인덕션 레인지의 단면도, 도 3은 본 발명에 의한 인덕션 레인지의 외관 사시도이다. 여기서, 상기 인덕션 레인지는 케이스(10)의 내부에 직접가열원(20)과 인덕션 코일로 된 간접가열원(30)이 상, 하로 배치되고, 상기 케이스(10)의 상부에 직접가열원(20) 및 간접가열원(30)에 의한 가열을 수행하는 가열부(40)가 형성된 기본 구성은 통상의 것으로 본 발명의 주요 구성을 제외한 나머지 구성의 구체적 기재는 생략한다.

상기 직접가열원(20)은 진공관(21)의 내부에 히터(22)가 장착되어 구성된다. 여기서, 상기 히터(22)는 외부의 전기전원을 입력받아 진공관(21)의 내부에서 발열되는 탄소섬유발열체로 적용된다. 이와 같은 탄소섬유발열체는 탄소가 전기저항에 의해 발열하는 특성을 이용한 것으로, 주로 흑연 또는 탄소-탄소복합재료가 사용된다.

이와 같은 직접가열원(20)은 일반적인 면상발열체 또는 금속발열체 등에서는 얻기 어려운 고온을 얻을 수 있게 되며, 특히, 탄소섬유발열체를 진공관(21)의 내부에 장착하여 직접가열원(20)을 구성함에 의해 낮은 소모전력으로도 고온의 열이 발열될 수 있게 되며, 탄소섬유발열체가 외부의 환경요인에 의한 파손(산소와의 접촉에 의해 취성이 낮아지는 현상)우려를 해결하게 된다.

상기 가열부(40)는 케이스(10)의 개방된 상부를 마감하는 발열플레이트(41)이다. 상기 발열플레이트(41)는 내부에 직접가열원(20)이 장착되는데, 이를 위해 상기 발열플레이트(41)는 내측에 직접가열원(20)이 장착되기 위한 장착홈(42)이 형성되고, 상기 장착홈(42) 내에 직접가열원(20)이 투입되면, 장착홈(42)을 밀폐시키기 위한 커버(43)가 결합된다.

여기서, 상기 발열플레이트(41)는 결정화유리, 즉 유리 세라믹(glass-ceramic)으로 적용된다. 이와 같은 유리 세라믹은 강도가 높고, 특히, Li, Al, Si의 산화물을 함유하는 계에는 열팽창 계수가 0에 근접하기 때문에 발열플레이트(41)로는 최적으로 선택된다.

상기와 같이 직접가열원(20)이 내부에 장착된 발열플레이트(41)에는 직접가열원(20)의 구동시 발생되는 열에 의해 케이스(10) 내부의 간접가열원(30) 및 직접가열원(20)과 간접가열원(30)을 구동시키기 위한 제어회로부(50)가 가열되어 열에 의한 오동작, 파손 등을 방지하기 위한 단열부재(60)가 결합된다. 이를 위해 상기 단열부재(60)는 내화단열재를 플레이트 형태로 형성되어 발열플레이트(41)의 케이스(10) 내측으로 향하는 면에 결합된다.

이러한 단열부재(60)는 인덕션 코일로 된 간접가열원(30) 및 제어회로부(50)로 열이 전달됨을 최대한 차단시킴과 동시에 직접가열원(20)의 구동시 발열플레이트(41)에 내재되는 열을 보온하여 직접가열원(20)의 가열효율을 유지시키도록 하게 된다.

상기 제어회로부(50)는 케이스(10) 내부에 설치되어 상기 직접가열원(20)과 간접가열원(30)은 가열부(40)에 얹혀진 가열 대상체에 따라 선택적으로 구동되도록 하기 위한 구성이다. 이와 같은 제어회로부(50)는 가열부(40) 상에 대상체(음식물 조리 용기 등)가 얹혀지면 상기 대상체가 직접가열원(20)과 간접가열원(30) 중 어느 가열원(20, 30)에 의해 가열되어야 하는지의 여부를 구분하기 위한 구분센서(51)를 포함한다.

상기 구분센서(51)는 대상체가 자성체를 포함하는 지의 여부를 판단하기 위한 자기 감지센서로 적용된다. 즉, 상기 구분센서(51)는 전자기 유도에 의해 대상물을 가열하는 통상의 사항에 기인하여 적용되는 것으로, 상기 구분센서(51)에 의해 대상체가 자성체에 감응하는 재질(금속)의 것으로 감지되면 제어회로부(50)에서는 인덕션 코일인 간접가열원(30)을 구동시키게 되며, 상기 대상체가 자성체에 감응하지 않는 재질(범랑, 뚝배기 등)의 것으로 감지되면 제어회로부(50)에서는 직접가열원(20)인 히터(22)를 구동시키게 된다.

도면 중 부호 52는 가열부(40)에서 대상체가 가열될 때 온도를 감지하기 위한 온도감지센서이며, 이 온도감지센서(52)는 제어회로부(50)와 연결된다. 또한 부호 31은 간접가열원(30)인 인덕션 코일이 케이스(10) 내부에서 일정 높이로 설치되도록 하기 위한 프레임이다.

<추가실시예>

도 4는 본 발명의 추가실시예 단면도이다.

도면을 참조하면, 추가실시예의 인덕션 레인지는 직접가열원(20)의 구동시 발생된 열에 의해 상기 제어회로부(50)가 손상되지 않도록 하기 위한 방열구성을 제시한다. 이를 위해 케이스(10) 내부에 설치되는 제어회로부(50)의 외측에는 방열부(70)가 형성된다.

상기 방열부(70)는 제어회로부(50)를 케이스(10) 내부에서 은폐시키도록 한 커버 형태의 구성으로, 열전도성이 우수한 재질로 형성되어 직접가열원(20)의 구동시 발생된 열을 케이스(10) 외측으로 유도하여 열교환하도록 하는 히트씽크의 구성이다.

보다 구체적으로 상기 방열부(70)는 제어회로부(50)를 은폐시키도록 한 방열하우징(71)과, 상기 방열하우징(71)의 적어도 어느 일측에서 연장되어 케이스(10)의 외부로 일측이 노출된 열교환부(72)로 이루어진다.

이와 같은 방열부(70)는 열전도성이 우수한 재질로 알루미늄 등의 금속재질 또는 열전도성 물질이 혼합되어 사출된 열전도성 합성수지 등으로 제작된다.

10: 케이스 20: 직접가열원
30: 간접가열원 40: 가열부
50: 제어회로부 60: 단열부재
70: 방열부

Claims

케이스(10) 내부에 직접가열원(20)과 인덕션 코일로 된 직접가열원(30)이 상, 하로 배치되고, 상기 케이스(10)의 상부에 직접가열원(20) 및 간접가열원(30)에 의한 가열을 수행하는 가열부(40)가 형성된 인덕션 레인지에 있어서,
상기 직접가열원(20)은 진공관(21)의 내부에 히터(22)가 장착되고, 상기 직접가열원은 케이스(10)의 상부를 밀폐시키는 유리 세라믹으로 제조된 발열플레이트(41)의 내부에 설치되며, 상기 발열플레이트(41)의 하면에는 직접가열원(20)의 구동시 간접가열원(30) 측으로 전달되는 열을 차단시키기 위한 단열부재(60)가 결합되고,
상기 케이스(10)에는 가열부(40) 상에 얹혀 진 대상체가 직접가열원(20) 또는 간접가열원(30) 중 어느 가열원(20, 30)에 의해 가열되어야 하는지의 여부를 구분하기 위한 자기 감지 구분센서(51)가 설치되며, 상기 자기 감지 구분센서(51)는 대상체가 자성체에 감응하는지의 여부에 따라 직접가열원(20) 또는 간접가열원(30)을 선택적으로 구동시키기 위한 제어회로부(50)와 연결되고,
상기 제어회로부(50)는 케이스(10)의 내부에 설치되며, 상기 제어회로부(50)의 외부에는 직접가열원(20)의 구동에 의해 케이스(10) 내부공간이 가열되면, 가열된 열을 제어회로부(50)와 차단시킴과 동시에 제어회로부(50)로 진행되는 열을 케이스(10)의 외부로 방열시키도록 하기 위한 방열부(70)가 설치되고,
상기 방열부(70)는 제어회로부(50)를 은폐시키도록 한 방열 하우징(71)과, 상기 방열 하우징의 적어도 어느 일측에서 연장되어 케이스(10)의 외부로 일측이 노출된 열교환부(72)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 가열원 선택기능을 갖는 인덕션 레인지.
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제 1 항에 있어서, 상기 직접가열원(20)의 히터(22)는
외부의 전기전원을 입력받아 진공관(21)의 내부에서 발열되는 탄소섬유발열체인 것을 특징으로 하는 가열원 선택기능을 갖는 인덕션 레인지.