KR101523697B1 - 전기 쿡탑의 인쇄회로기판 및 전기 쿡탑의 인쇄회로기판의 온도제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에서는 전기 쿡탑의 인쇄회로기판에 부착된 팬과, 전기 쿡탑의 인쇄회로기판에 부착되어 인쇄회로기판의 표면온도를 감지하는 온도센서와, 온도센서가 감지한 인쇄회로기판의 표면온도에 기초하여 히터의 세기를 조정하는 마이컴을 포함하는 전기 쿡탑의 인쇄회로기판을 개시한다.
이에 따라, 본 발명은, 전기 쿡탑의 인쇄회로기판에 부착된 팬과 온도센서 및 마이컴을 이용하여, 인쇄회로기판의 표면온도를 안전하게 유지시켜 전기 쿡탑을 과열로부터 보호할 수 있다.

Description

전기 쿡탑의 인쇄회로기판 및 전기 쿡탑의 인쇄회로기판의 온도제어방법 {Printed circuit board of electrical cooktop and method for temperature control thereof}

전기 쿡탑의 인쇄회로기판 및 인쇄회로기판의 온도제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기 쿡탑 내부의 인쇄회로기판(PCB)에 팬을 장착하여 전기 쿡탑의 과열을 일차적으로 방지하는 한편, 인쇄회로기판의 표면온도가 위험온도 이하로 유지되도록 히터의 출력을 제어함으로써 전기 쿡탑의 과열을 이차적으로 방지하는, 전기 쿡탑의 인쇄회로기판 및 인쇄회로기판의 온도제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 전기 쿡탑은 에너지원으로써 전기를 사용하여 전류의 발열작용을 이용하는 열원을 통해 열원 상부의 탑플레이트로 열을 전달하여 음식물을 조리하는 장치이다.

종래에는, 가열부인 탑플레이트의 열기를 식히기 위해 음식물의 조리가 끝나고 히터의 작동이 멈춘 후 전기 쿡탑의 내부에 장착된 팬이 가동되었다. 또한, 전기 쿡탑의 과열을 방지하기 위해 가열부인 탑플레이트의 하면에 온도센서를 장착하여 탑플레이트의 표면온도를 감지하고 이에 기초하여 열원 즉, 히터 세기를 조절하는 방식으로 전기 쿡탑의 과열을 방지하였다.

그러나 전기 쿡탑의 탑플레이트 하단부분인, 히터와 마이컴이 위치한 전기 쿡탑의 내부는 밀폐되어있으므로 고온에 취약하다. 따라서, 위와 같은 방식으로 전기 쿡탑을 가동시키는 경우, 음식물의 조리가 끝나기 전에 전기 쿡탑 내부의 히터가 방출하는 열에 의해 전기 쿡탑 내부의 인쇄회로기판(PCB ; Printed Circuit Board)자체가 과열에 의하여 손상되는 결과가 발생할 수 있다. 특히 찜이나 탕, 튀김류 등이 장시간에 걸쳐 고온에서 조리되는 경우, 전기 쿡탑의 내부에 위치한 인쇄회로기판이 과열되어 오작동 발생할 수 있고, 인쇄회로기판에 부착된 마이컴의 제어를 받는 히터가 오작동되어 화재가 발생하는 문제점이 야기될 수 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2006-0128413호(발명의 명칭: 쿡탑 냉각장치, 공개일자: 2006년 12월 14일)

본 발명의 목적은, 음식물을 조리하기 위한 히터의 동작과 동시에 인쇄회로기판에 부착된 팬을 작동시킴으로써 전기 쿡탑의 인쇄회로기판의 표면온도를 안전하게 유지시켜 전기 쿡탑을 과열에 의한 화재로부터 보호하고자 함에 있다.

또한, 본 발명의 목적은, 전기쿡탑의 인쇄회로기판에 온도센서를 부착함으로서 인쇄회로기판의 표면온도를 감지하고 인쇄회로기판에 부착된 마이컴이 감지된 인쇄회로기판의 표면온도가 위험온도 이상인 경우에 히터의 세기를 낮춤으로서 인쇄회로기판의 표면온도를 안전하게 유지시키고자 함에 있다.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 전기 쿡탑의 인쇄회로기판은, 전기 쿡탑의 히터를 동작시키고 상기 히터의 온도를 제어하는 마이컴과, 상기 히터의 동작과 동시에 작동하여 인쇄회로기판의 표면온도를 제1 위험온도 미만으로 유지시키기 위한 팬을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 본 발명에 따른 전기 쿡탑의 인쇄회로 기판은, 상기 인쇄회로기판에 부착되어 상기 인쇄회로기판의 표면온도를 감지하는 온도센서를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 마이컴은 상기 온도센서가 상기 인쇄회로기판의 표면온도를 상기 제1 위험온도 이상의 온도로 감지하면 상기 히터의 세기를 낮추는 히터조정부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 히터조정부는 상기 온도센서가 일정시간(t) 간격으로 감지한 상기 인쇄회로기판의 표면온도가 상기 제1 위험온도 미만으로 감지될 때까지 상기 히터의 세기를 상기 일정시간(t)마다 단계적으로 낮출 수 있다.

또한, 상기 히터조정부는 상기 온도센서가 상기 일정시간(t) 간격으로 감지한 상기 인쇄회로기판의 표면온도가 상기 제1 위험온도 미만으로 감지될 때, 상기 히터의 세기를 최초로 낮추기 전의 세기로 높일 수 있다.

또한, 상기 히터조정부는, 상기 온도센서가 상기 인쇄회로기판의 표면온도를 제2 위험온도 이상의 온도로 감지하면 상기 히터를 정지시킬 수 있다.

이때, 상기 제1 위험온도는 상기 인쇄회로기판의 정상작동온도범위의 상한온도로 설정되고, 상기 제2 위험온도는 상기 인쇄회로기판 및 상기 전기 쿡탑의 부품의 한계온도로 설정될 수 있다.

한편, 상기 온도센서는 상기 인쇄회로기판의 표면온도를 감지하는 온도감지부와, 상기 온도감지부의 고장을 감지하는 고장감지부와, 상기 고장감지부가 상기 온도감지부의 고장을 감지하면 상기 온도센서의 고장을 표시하는 고장표시부로 구성될 수 있다.

한편, 본 발명의 목적을 달성하기 위한 전기 쿡탑의 인쇄회로기판의 온도제어방법은, 전기 쿡탑의 인쇄회로기판의 표면온도를 제1 위험온도 미만의 온도로 유지하도록 히터의 동작과 동시에 팬이 작동하는 제1 단계; 상기 히터가 동작함에 따라 상기 인쇄회로기판에 부착된 온도센서가 상기 인쇄회로기판의 표면온도를 감지하는 제2 단계; 마이컴이 상기 제2 단계에서 상기 온도센서가 감지한 상기 인쇄회로기판의 표면온도가 상기 제1 위험온도 이상인지 여부를 판단하는 제3 단계; 및 상기 제3 단계에서 상기 인쇄회로기판의 표면온도가 상기 제1 위험온도 이상인 것으로 판단되면, 상기 마이컴이 상기 히터의 세기를 낮추는 제4 단계를 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 전기 쿡탑의 인쇄회로기판의 온도제어방법은, 상기 제4 단계에서 상기 마이컴이 상기 히터의 세기를 낮춘 이후에, 상기 온도센서가 일정시간(t) 경과 후 상기 인쇄회로기판의 표면온도를 재감지하는 제5 단계; 상기 마이컴이, 상기 제5 단계에서 상기 온도센서가 재감지한 상기 인쇄회로기판의 표면온도가 상기 제1 위험온도 이상인지 여부를 판단하는 제6 단계; 및 상기 제6 단계에서 상기 인쇄회로기판의 표면온도가 상기 제1 위험온도 이상인 것으로 판단되면, 상기 마이컴이 상기 히터의 세기를 더 낮추는 제7 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 전기 쿡탑의 인쇄회로기판의 온도제어방법은, 상기 제6 단계에서 상기 인쇄회로기판의 표면온도가 제1 위험온도 미만인 것으로 판단되면, 상기 마이컴이 상기 히터의 세기를 낮추기 전의 세기로 높이는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 전기 쿡탑의 인쇄회로기판의 온도제어방법은, 상기 제6 단계에서 상기 인쇄회로기판의 표면온도가 제2 위험온도 이상인 것으로 판단되면, 상기 마이컴이 상기 히터를 정지시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

이때, 제3 단계에서의 상기 제1 위험온도는 상기 인쇄회로기판의 정상작동온도범위의 상한으로 설정되고, 제7 단계에서의 상기 제2 위험온도는 상기 인쇄회로기판 및 상기 전기 쿡탑의 부품의 한계온도로 설정될 수 있다.

본 발명에 따르면, 히터의 동작과 동시에 인쇄회로기판에 부착된 팬이 작동하여, 음식물이 조리되는 중에도 인쇄회로기판을 과열로부터 일차적으로 보호하여 화재를 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 인쇄회로기판에 부착된 온도센서가 인쇄회로기판 자체의 표면온도를 감지함으로써, 인쇄회로기판의 표면온도가 위험한 경우 인쇄회로기판의 마이컴이 히터의 세기를 낮춤으로서 인쇄회로기판을 과열로부터 이차적으로 보호할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 인쇄회로기판에 부착된 온도센서가 인쇄회로기판 자체의 표면온도를 감지함으로써, 인쇄회로기판의 표면온도가 안전한 경우 인쇄회로기판의 마이컴이 히터의 세기를 기존의 설정된 세기로 높임으로서 음식물이 적정온도에서 조리되도록 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 음식물이 조리되는 도중에 일정시간 간격으로 인쇄회로기판에 부착된 온도센서가 인쇄회로기판의 표면온도를 계속적으로 감지하여 인쇄회로기판의 표면온도를 안전하게 유지시키고, 전기 쿡탑을 과열에 의한 화재로부터 보호할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전기 쿡탑 및 전기 쿡탑의 인쇄회로기판의 개념도이다.
도 2는 본 발명에 따른 전기 쿡탑 및 전기 쿡탑의 인쇄회로기판의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 전기 쿡탑의 인쇄회로기판의 온도제어방법을 나타낸 흐름도이다.

이하에는, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

도 1은 본 발명에 따른 전기 쿡탑 및 전기 쿡탑의 인쇄회로기판의 개념도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 전기 쿡탑(10)의 인쇄회로기판(100)은 전기 쿡탑(10)의 히터(200)를 동작시키고 히터(200)의 온도를 제어하는 마이컴(120), 인쇄회로기판(100)의 표면온도를 인쇄회로기판(100)이 손상되지 않는 온도로 유지시키는 팬(140), 인쇄회로기판(100)의 표면온도를 감지하는 온도센서(160)를 포함한다.

마이컴(120)은 인쇄회로기판(100)에 부착되어 전기 쿡탑(10)의 히터(200)를 동작시키고 히터(200)의 출력을 제어하는 마이크로컴퓨터이다. 이 때, 마이컴(120)은 하기에 설명할 온도센서(160)로부터 인쇄회로기판(100)의 표면온도를 감지한 표면온도 정보 신호를 전송받아 인쇄회로기판(100)의 표면온도가 제1 위험온도 미만의 온도인지 판단하고 이를 기초로 히터(200)의 출력을 제어하한다. 또한, 마이컴(120)은 팬(140)의 동작을 제어하는 역할을 추가적으로 수행한다. 이 때, 제1 위험온도는 인쇄회로기판(100)의 정상작동온도범위의 상한온도로 설정한다. 인쇄회로기판(100)의 정상작동온도범위는 인쇄회로기판(100)의 소재에 따라 달리 설정될 수 있다.

팬(140)은 인쇄회로기판(100)에 부착되어 인쇄회로기판(100)을 과열에 의한 오작동으로부터 보호하기 위해 제1 위험온도 미만으로 인쇄회로기판(100)의 표면온도를 유지시키기 위한 송풍기이다. 이 때, 팬(140)은 히터(200)의 동작과 동시에 작동하여 일차적으로 인쇄회로기판(100)의 표면온도를 제1 위험온도 미만으로 유지하기 위한 기능을 수행한다.

온도센서(160)는 인쇄회로기판(100)에 부착되어 기설정된 일정시간(t)마다 인쇄회로기판(100)의 표면온도를 감지한다. 히터(200)가 동작함에 따라 인쇄회로기판(100)의 표면온도가 상승하므로 인쇄회로기판(100)이 과열에 의한 오작동 일으킬 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이 팬(140)이 히터(200)의 동작과 동시에 작동함으로써 일차적으로 인쇄회로기판(100)의 표면온도를 제1 위험온도 미만으로 유지하도록 하지만, 팬(140)의 동작에 의하더라도 인쇄회로기판(100)의 표면온도가 제1 위험온도 이상으로 상승하는 문제가 있을 수 있다.

이를 방지하기 위해, 온도센서(160)는 일정시간(t) 간격으로 인쇄회로기판(100)의 표면온도를 감지하고 감지한 인쇄회로기판(100)의 표면온도에 대한 정보 신호를 마이컴(120)에 전달하여, 인쇄회로기판(100)의 표면온도에 대한 정보 신호를 전달받은 마이컴(120)이 인쇄회로기판(100)의 표면온도가 제1 위험온도 이상이면 히터(200)의 세기를 낮추는 방식으로 인쇄회로기판(100)의 표면온도를 제1 위험온도 미만으로 이차적으로 유지시킨다.

제1 위험온도 및 일정시간(t)를 설정함에 있어 인쇄회로기판의 종류에 따라 달리 설정할 수 있는데, 국제 전기 공업 협회(NEMA)는 보강 기재 및 내열성에 따라 인쇄회로기판의 등급을 정하였다. 인쇄회로기판의 내열성에 관한 기준은 하기의 표 1과 같다.

항목		공기중 내열성
등급	XPC	120℃, 30분에서 부풀어 오르거나 벗겨지지 않을 것
	XXXP
	XXXPC
	FR-2
	FR-3	120℃, 60분
	FR-4	140℃, 60분에서 부풀어 오르거나 벗겨지지 않을 것
	FR-5
	G-10
	G-11
	FR-6
	CEM-1	120℃, 60분
	CEM-3	140℃, 60분

상기 표 1에 나타난 여러 종류의 인쇄회로기판 중 FR-4등급의 인쇄회로기판은 에폭시 레진이 함침된 유리섬유를 여러 겹 쌓은 것으로 전기적, 물리적 필요를 많은 부분 충족시키기 때문에 현재 전기 쿡탑을 포함한 대부분의 전자제품에 적용되고 있다. 따라서, 이하에서는 예시적으로 FR-4등급의 인쇄회로기판을 기준으로 제1 위험온도와 일정시간(t)이 설정되는 경우에 대해서 설명하도록 한다.

상기 표 1에서 알 수 있는 바와 같이, FR-4등급의 인쇄회로기판의 경우 공기 중 내열성으로는 140℃의 온도에서 60분 정도 견딜 수 있다. FR-4등급으로 된 인쇄회로기판(100)이 장착된 전기 쿡탑(10)으로 조리시간이 60분을 초과하는 찜이나 탕류 또는 조리온도가 높은 튀김류의 조리를 할 경우, 인쇄회로기판(100)이 과열에 의해 파손될 우려가 있다. 이 경우, 본 발명에서 히터(200)의 세기를 낮추도록 설정된 인쇄회로기판(100)의 표면온도인 제1 위험온도를 140℃로 설정할 수 있을 것이다. 또는, 하기에서 설명할 바와 같이, 온도센서(160)가 일정시간(t) 간격으로 인쇄회로기판(100)의 표면온도를 감지함에 있어, 제1 위험온도로 140℃보다 높은 온도를 설정하고 일정시간(t)을 60분보다 짧은 시간으로 설정하여 인쇄회로기판(100)의 과열을 방지할 수도 있다.

온도센서(160)는 일정시간(t)마다 인쇄회로기판(100)의 표면온도를 감지하는데, 온도센서(160)가 인쇄회로기판(100)의 표면온도를 감지하는 시간 주기인 일정시간(t)는 기설정된 제1 위험온도에서 인쇄회로기판(100)이 견딜 수 있는 시간보다 짧은 시간으로 설정하되, 히터조정부(122)가 히터(200)의 세기를 조정한 후 인쇄회로기판(100)의 표면온도가 조정된 히터(200)의 세기에 따라 열전달이 이루어져 평형에 이르는 시간을 충분히 고려하여 설정하는 것이 바람직하다. FR-4등급의 인쇄회로기판(100)의 제1 위험온도를 140℃로 설정한 경우, 일정시간(t)는 10분 내지 30분으로 설정할 수 있을 것이다. 이 때, 일정시간(t)를 너무 짧은 시간으로 설정하면, 히터조정부(122)가 히터(200)의 세기를 조정한 후 충분한 시간이 지나지 않아 인쇄회로기판(100)의 표면온도가 높아져있는 상태에서 온도센서(160)가 인쇄회로기판(100)의 표면온도를 감지하게 된다. 이 때, 히터조정부(122)는 히터(200)의 세기를 더 낮추게 되면, 히터(200)의 세기를 필요이상으로 낮추는 결과가 발생한다. 따라서 인쇄회로기판(100)의 열전달율에 따른 열평형에 이르는 시간을 고려하여, 온도센서(160)가 인쇄회로기판(100)의 표면온도를 재감지하는 일정시간(t)를 적합한 시간간격으로 설정할 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 전기 쿡탑 및 전기 쿡탑의 인쇄회로기판의 구성을 나타낸 블록도이다.

도 2를 참조하면, 마이컴(120)은 히터조정부(122)를 포함한다.

히터조정부(122)는 인쇄회로기판(100)의 표면온도를 제1 위험온도 미만의 온도로 유지시키기 위해 온도센서(160)에서 감지한 인쇄회로기판(100)의 표면온도에 기초하여 히터(200)의 세기를 조정한다. 히터조정부(122)는 기존의 마이컴(120)에서 사용자에 의한 히터세기버튼의 수동 조작 등에 따라 히터(200)의 출력을 조정하는 인터페이스기능에 추가적으로 인쇄회로기판(100)에 부착된 온도센서(160)에서 감지한 인쇄회로기판(100)의 표면온도에 기초하여 인쇄회로기판(100)의 표면온도를 자동으로 제어하기 위한 목적으로 히터(200)의 출력을 조정하는 기능을 수행한다.

히터조정부(122)는 상기 온도센서(160)가 인쇄회로기판(100)의 표면온도를 제1 위험온도 이상의 온도로 감지하면 히터(200)의 세기를 낮춘다. 이 때, 히터조정부(122)는 히터(200)의 세기를 한 단계 낮출 수 있다. 히터(200)의 세기를 구분하는 단계는 전기 쿡탑(10)에 기설정되어 있는 화구의 단수와 일치하는 단계로 설정할 수 있으나, 경우에 따라서 화구의 단수를 보다 세분화하여 인쇄회로기판(100)의 표면온도를 조정하기 위한 별도의 단계를 설정할 수 있다.

또한, 온도센서(160)는 일정시간(t) 간격으로 인쇄회로기판(100)의 표면온도를 감지한다. 상기 온도센서(160)가 감지한 인쇄회로기판(100)의 표면온도가 제1 위험온도 이상인 경우, 히터조정부(122)는 일정시간(t) 간격마다 히터(200)의 세기를 단계적으로 낮춘다. 즉, 온도센서(160)가 일정시간(t) 간격마다 감지한 인쇄회로기판(100)의 표면온도가 제1 위험온도 이상이라면, 히터조정부(122)가 히터(200)의 세기를 한 단계씩 낮추는 과정을 인쇄회로기판(100)의 표면온도가 제1 위험온도 미만에 도달할 때까지 일정시간(t) 마다 반복적으로 수행한다.

한편, 히터조정부(122)는, 상기 온도센서(160)가 인쇄회로기판(100)의 표면온도를 제1 위험온도 이상으로 감지함에 따라 히터(200)의 낮춘 경우에 있어서, 이후 상기 온도센서(160)가 인쇄회로기판(100)의 표면온도에 대한 감지과정에서 인쇄회로기판(100)의 표면온도를 제1 위험온도 미만으로 감지하면 히터(200)의 세기를 낮추기 전 기설정된 최초의 세기로 높인다. 전술한 바와 같이 히터조정부(122)가 히터(200)의 세기를 단계적으로 낮춘 결과 인쇄회로기판(100)의 표면온도가 제1 위험온도 미만으로 하강할 수 있다. 이 경우 인쇄회로기판(100)의 표면온도를 과열로부터 방지하는 본 발명의 목적을 달성할 수 있지만, 기설정된 히터(200)의 세기보다 여러 단계 낮추어져 전기 쿡탑(10)의 음식을 조리하는 본래 기능을 수행하지 못하는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 온도센서(160)가 일정시간(t)마다 인쇄회로기판(100)의 표면온도를 감지하여 제1 위험온도 미만의 온도를 감지하면, 히터조정부(122)는 히터(200)의 세기를 낮추기 전 기설정된 최초의 세기로 높인다. 이 때, 히터조정부(122)는 히터(200)의 세기를 낮추기 전 기설정된 최초의 세기로 바로 높일 수 있으나, 반복적으로 한 단계씩 낮췄던 것에 역으로 한 단계씩 높일 수 있다.

상기 설명한 바와 같이, 온도센서(160)가 일정시간(t)마다 감지한 인쇄회로기판(100)의 표면온도에 따라 히터조정부(122)는 히터(200)의 세기를 더 낮추거나 높이는 과정을 반복적으로 수행한다. 예를 들어, 전기 쿡탑(10)의 마이컴(120)이 제1 위험온도는 140℃, 일정시간(t)는 30분으로 설정하고 히터(200)는 5단으로 작동하고 있다고 가정한다. 온도센서(160)가 임의의 시점에 인쇄회로기판(100)의 표면온도를 감지하였을 때 인쇄회로기판(100)의 표면온도가 150℃ 라면, 히터조정부(122)는 히터(200)의 세기를 한 단계 낮추어 4단으로 조정한다. 상기 히터조정부(122)가 히터(200)의 세기를 4단으로 조정한 후 일정시간(t)인 30분이 경과한 후에, 온도센서(160)가 인쇄회로기판(100)의 표면온도를 감지하였을 때 145℃라면 히터(200)의 세기를 한 단계 더 낮추어 3단으로 조정한다. 상기 히터조정부(122)가 히터(200)의 세기를 3단으로 조정한 후 일정시간(t)인 30분이 경과한 후에 온도센서(160)가 인쇄회로기판(100)의 표면온도를 다시 감지하였을 때, 만약 인쇄회로기판(100)의 표면온도가 141℃라면 히터조정부(122)는 히터(200)의 세기를 한 단계 더 낮추어 2단으로 조정하고, 반면에 인쇄회로기판(100)의 표면온도가 135℃라면 히터(200)의 세기를 4단으로 높인다. 히터(200)의 세기를 4단으로 높인 경우에 있어, 일정시간(t)인 30분이 경과한 후 온도센서(160)가 인쇄회로기판(100)의 표면온도를 감지하였을 때 138℃라면 히터조정부(122)가 히터(200)의 세기를 5단으로 높인다. 히터(200)의 세기를 5단으로 높인 후 일정시간(t)인 30분이 경과한 후에, 온도센서(160)가 인쇄회로기판(100)의 표면온도를 감지하였을 때 139℃라면 히터조정부(122)는 히터(200)의 세기를 6단으로 높이지 않고 최초의 히터(200)의 세기인 5단을 유지한다.

한편, 히터조정부(122)는 온도센서(160)가 인쇄회로기판(100)의 표면온도를 제2 위험온도로 감지한 경우에는 히터(200)를 정지시킬 수 있다. 이때, 상기 제2 위험온도는 인쇄회로기판(100)과 전기 쿡탑(10)의 부품의 한계온도로 설정한다. 한계온도란 전자부품 등이 열에 의해서 파괴되지 않고 유지되는 온도로서 한계온도를 초과하면 인쇄회로기판(100)이나 전기 쿡탑(10)의 부품이 과열에 의해 손상을 입는다. 따라서, 온도센서(160)가 임의의 시점에 인쇄회로기판(100)의 표면온도를 인쇄회로기판(100)과 전기 쿡탑(10)의 부품의 한계온도인 제2 위험온도 이상으로 감지하였다면 히터조정부(122)가 히터(200)를 정지시킨다. 이에 따라, 본 발명에서는 팬(140) 또는 히터조정부(122)가 고장을 일으켜 인쇄회로기판(100)의 온도제어가 되지 않는 상황이 발생하더라도, 인쇄회로기판(100)을 과열에 의한 손상을 보다 확실하게 방지할 수 있다.

도 2를 참조하면 팬(140)은 히터(200)의 동작과 동시에 작동하여 인쇄회로기판(100)의 표면온도를 제1 위험온도 미만으로 유지시키기 위해 송풍기 역할을 수행한다. 팬(140)은 히터(200)가 동작한 후, 마이컴(120)으로부터 신호를 전달받아 프로펠러를 회전시켜 인쇄회로기판(100)의 표면온도를 일차적으로 제1 위험온도 미만으로 유지시킨다. 팬(140)은 히터(200)가 정지되면 마이컴(120)으로부터 신호를 전달받아 작동을 멈춘다.

한편, 도 2를 참조하면 온도센서(160)는 온도감지부(162), 고장감지부(164) 및 고장표시부(166)를 포함한다.

온도감지부(162)는 인쇄회로기판(100)의 표면온도를 감지하는 기능을 수행한다. 온도감지부(162)는 일정시간(t)마다 인쇄회로기판(100)의 표면온도를 감지하여 인쇄회로기판(100)의 표면온도에 관한 정보 신호를 마이컴(120)에 전달한다.

고장감지부(164)는 온도감지부(162)의 고장을 감지한다. 온도감지부(162)가 고장나서 인쇄회로기판(100)의 표면온도를 정확하게 감지하지 못하고 잘못된 온도를 감지하게 되면 다음과 같은 문제가 있다. 첫째로, 인쇄회로기판(100)에 과열이 발생하여도 온도제어를 하지 못해 인쇄회로기판(100)에 손상이 가해진다. 둘째로, 인쇄회로기판(100)의 표면온도가 정상작동온도범위 내인 경우에도 온도감지부(162)가 인쇄회로기판(100)의 표면온도를 제1 위험온도 또는 제2 위험온도 이상으로 감지하므로 히터(200)의 세기가 필요이상으로 낮아져 전기 쿡탑(10)의 조리기능이 수행되지 못하게 된다. 따라서, 본 발명에서는 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 인쇄회로기판(100)의 손상을 방지하고 전기 쿡탑(10)의 오작동을 방지하기 위해 고장감지부(164)가 온도감지부(162)의 고장을 감지한다.

고장감지부(164)가 온도감지부(162)의 고장을 감지하는 일 실시예로서, 인쇄회로기판(100)에 부착된 복수 개의 온도감지부(162)가 감지한 인쇄회로기판(100)의 표면온도의 평균치와 고장감지대상인 온도감지부(162)가 감지한 인쇄회로기판(100)의 표면온도가 일정 이상으로 편차가 클 때 고장감지부(164)는 온도감지부(162)를 고장으로 감지한다. 또 다른 일실시예로서, 고장감지부(164)는 온도감지부(162)가 일정시간(t)마다 감지한 인쇄회로기판(100)의 표면온도와 인쇄회로기판(100)의 열전달율을 이용하여 인쇄회로기판(100)의 표면온도를 예측한다. 고장감지부(164)는 예측온도에서 일정 이상으로 벗어난 온도가 온도감지부(162)에 의해 감지되었을 때, 상기 온도감지부(162)를 고장으로 감지한다.

고장표시부(166)는 고장감지부(164)가 온도감지부(162)의 고장을 감지하면 온도센서(160)의 고장을 외부로 표시한다. 전기 쿡탑(10)의 외부에 온도감지부(162)의 고장을 알리는 고장표시부(166)의 일 실시예로서, 알림음이 나오게 하여 소리로 고장을 표시하거나 LED를 사용하여 고장을 표시할 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 전기 쿡탑의 인쇄회로기판의 온도제어방법을 나타낸 흐름도이다.

도 3을 참조하면, 히터(200)가 동작함과 동시에 인쇄회로기판(100)의 표면온도를 제1 위험온도 미만으로 유지하도록 팬(140)이 작동한다(S10). 이 때, 팬(140)은 일차적으로 인쇄회로기판(100)의 표면온도를 제1 위험온도 미만으로 유지하기 위해 작동한다. 또한, 제1 위험온도는 인쇄회로기판(100)의 정상작동온도범위의 상한온도로 설정한다.

그 다음으로, 인쇄회로기판(100)의 내부에 장착된 온도센서(160)가 인쇄회로기판(100)의 표면온도를 감지한다(S20). 이때, 온도센서(160)는 기설정된 일정시간(t) 간격마다 인쇄회로기판(100)의 표면온도를 감지할 수 있다. 온도센서(160)는 감지된 인쇄회로기판(100)의 표면온도에 대한 정보 신호를 마이컴(120)으로 전달한다.

그 다음으로, 마이컴(120)은 온도센서(160)로부터 전달받은 인쇄회로기판(100)의 표면온도에 대한 정보 신호에 기초하여, 온도센서(160)가 감지한 인쇄회로기판(100)의 표면온도가 제1 위험온도 이상인지 여부를 판단한다(S30).

상기 S30 단계에서 마이컴(120)이 인쇄회로기판(100)의 표면온도가 제1 위험온도 이상인 것으로 판단하면, 마이컴(120)은 히터(200)의 세기를 낮춘다(S40). 상기 S40 단계에서는 온도센서(160)가 온도를 감지함에 따라 이차적으로 히터(200)의 세기를 낮추어 인쇄회로기판(100)의 표면온도를 제1 위험온도 미만으로 유지하는 과정이 수행되는 것이다. 상기 S40 단계에서 마이컴(120)은 단계적으로 히터(200)의 세기를 한 단계 낮출 수 있다. 이 때, 히터(200)의 세기를 구분하는 단계는 전기 쿡탑(10)에 기설정되어 있는 화구의 단수와 일치하는 단계로 설정할 수 있고 또는 화구의 단수를 세분화하여 인쇄회로기판(100)의 표면온도를 조정하기 위한 별도의 단계를 설정할 수 있다.

도 4는 도 3에 도시된 본 발명에 따른 전기 쿡탑의 인쇄회로기판의 온도제어방법에서 S40 단계 이후의 전기 쿡탑의 인쇄회로기판의 온도제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다.

도 4를 참조하면, S40 단계에서 마이컴(120)이 히터(200)의 세기를 낮춘 후, 온도센서(160)가 일정시간(t)이 경과한 후에 인쇄회로기판(100)의 표면온도를 재감지한다(S50).

마이컴(120)은 S50 단계에서 온도센서(160)가 재감지한 인쇄회로기판(100)의 표면온도가 제1 위험온도인지 여부를 판단한다(S60).

만약, S60 단계에서 마이컴(120)이 인쇄회로기판(100)의 표면온도가 제1 위험온도 이상인 것으로 판단하면, 마이컴(120)이 히터(200)의 세기를 더 낮춘다(S90). 이 때, 마이컴(120)은 히터(200)의 세기를 단계적으로 낮출 수 있다.

반면에, S60 단계에서 마이컴(120)이 인쇄회로기판(100)의 표면온도가 제1 위험온도 미만인 것으로 판단하면, 마이컴(120)이 히터(200)의 세기를 낮추기 전의 세기로 높인다(S70). S60 단계 또는 후술할 바와 같이 S90 단계에서 마이컴(120)이 히터(200)의 세기를 단계적으로 낮춘 결과 인쇄회로기판(100)의 표면온도가 제1 위험온도 미만으로 하강할 수 있다. 이 경우, 인쇄회로기판(100)의 표면온도를 과열로부터 방지하는 본 발명의 목적을 달성할 수 있지만, 기설정된 히터(200)의 세기보다 여러 단계 낮추어져 전기 쿡탑(10)의 음식을 조리하는 본래 기능을 수행하지 못하는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 온도센서(160)가 인쇄회로기판(100)의 표면온도를 제1 위험온도 미만의 온도로 감지하면, 마이컴(120)은 히터(200)의 세기를 낮추기 전 기설정된 최초의 세기로 높인다. 이 때, 마이컴(120)은 히터(200)의 세기를 한 단계씩 높일 수 있다.

한편, S60 단계에서 마이컴(120)이 인쇄회로기판(100)의 표면온도가 특히 제2 위험온도 이상인 것으로 판단하면, 마이컴(120)이 히터(200)를 정지시킨다(S100). 이 때, 제2 위험온도는 인쇄회로기판(100)과 전기 쿡탑(10)의 부품의 한계온도로 설정한다. 한계온도란 제품이 열에 의해서 파괴되지 않고 유지되는 온도로서, 한계온도를 초과하면 인쇄회로기판(100)이나 전기 쿡탑(10)의 부품이 과열에 의해 손상을 입는다. 온도센서(160)가 인쇄회로기판(100)의 표면온도를 제2 위험온도 이상으로 감지하였다면 팬(140) 또는 마이컴(120)이 고장을 일으켜 인쇄회로기판(100)의 온도제어가 되지 않는 상태이므로 마이컴(120)이 히터(200)를 정지시킨다.

S50 단계 내지 S100 단계에 따른 일 실시예로서, 온도센서(160)가 일정시간(t) 간격으로 인쇄회로기판(100)의 표면온도를 반복적으로 재감지한다. 마이컴(120)이 온도센서(160)가 일정시간(t) 간격으로 재감지한 인쇄회로기판(100)의 표면온도가 제1 위험온도 이상인지 여부를 반복적으로 판단한다. 만약, 마이컴(120)이 인쇄회로기판(100)의 표면온도를 제1 위험온도 이상인 것으로 판단하면, 히터(200)의 세기를 낮춘다. 이후에, 일정시간(t)가 경과하면 온도센서(160)는 인쇄회로기판(100)의 표면온도를 재감지하는 단계로 되돌아간다. 반면에, 마이컴(120)이 인쇄회로기판(100)의 표면온도를 제1 위험온도 미만인 것으로 판단하면, 히터(200)의 세기를 낮추기 전의 세기로 높인다. 이후에, 마찬가지로 일정시간(t)가 경과하면 온도센서(160)는 인쇄회로기판(100)의 표면온도를 재감지하는 단계로 되돌아간다. 한편, 마이컴(120)이 인쇄회로기판(100)의 표면온도를 제2 위험온도 이상인 것으로 판단하면, 히터(200)를 정지시킨다. 즉, 온도센서(160)가 일정시간(t)마다 인쇄회로기판(100)의 표면온도를 감지하고 이에 기초하여 마이컴(120)은 히터(200)의 세기를 조정하거나 히터(200)를 정지시키는 과정을 반복적으로 수행한다.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있으므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

10 : 전기 쿡탑
100 : 인쇄회로기판
120 : 마이컴
122 : 히터조정부
140 : 팬
160 : 온도센서
162 : 온도감지부
164 : 고장감지부
166 : 고장표시부
200 : 히터

Claims (14)

1. 전기 쿡탑의 히터를 동작시키고 상기 히터의 온도를 제어하는 마이컴;
   상기 히터의 동작과 동시에 작동하여 인쇄회로기판의 표면온도를 제1 위험온도 미만으로 유지시키기 위한 팬; 및
   상기 인쇄회로기판에 부착되어 상기 인쇄회로기판의 표면온도를 감지하는 온도센서를 포함하며,
   상기 온도센서는,
   상기 인쇄회로기판의 표면온도를 감지하는 온도감지부;
   상기 온도감지부의 고장을 감지하는 고장감지부; 및
   상기 고장감지부가 상기 온도감지부의 고장을 감지하면 상기 온도센서의 고장을 표시하는 고장표시부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 전기 쿡탑의 인쇄회로기판.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 마이컴은, 상기 온도센서가 상기 인쇄회로기판의 표면온도를 상기 제1 위험온도 이상의 온도로 감지하면 상기 히터의 세기를 낮추는 히터조정부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 전기 쿡탑의 인쇄회로기판.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 히터조정부는, 상기 온도센서가 일정시간(t) 간격으로 감지한 상기 인쇄회로기판의 표면온도가 상기 제1 위험온도 미만으로 감지될 때까지 상기 히터의 세기를 상기 일정시간(t)마다 단계적으로 낮추는 것을 특징으로 하는, 전기 쿡탑의 인쇄회로기판.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 히터조정부는, 상기 온도센서가 상기 일정시간(t) 간격으로 감지한 상기 인쇄회로기판의 표면온도가 상기 제1 위험온도 미만으로 감지될 때, 상기 히터의 세기를 최초로 낮추기 전의 세기로 높이는 것을 특징으로 하는, 전기 쿡탑의 인쇄회로기판.
6. 청구항 4 또는 청구항 5에 있어서,
   상기 히터조정부는, 상기 온도센서가 상기 인쇄회로기판의 표면온도를 제2 위험온도 이상의 온도로 감지하면 상기 히터를 정지시키는 것을 특징으로 하는, 전기 쿡탑의 인쇄회로기판.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 제1 위험온도는 상기 인쇄회로기판의 정상작동온도범위의 상한온도로 설정되고, 상기 제2 위험온도는 상기 인쇄회로기판 및 상기 전기 쿡탑의 부품의 한계온도로 설정되는 것을 특징으로 하는, 전기 쿡탑의 인쇄회로기판.
8. 삭제
9. 삭제
10. 전기 쿡탑의 인쇄회로기판의 표면온도를 제1 위험온도 미만의 온도로 유지하도록 히터의 동작과 동시에 팬이 작동하는 제1 단계;
    상기 히터가 동작함에 따라 상기 인쇄회로기판에 부착된 온도센서가 상기 인쇄회로기판의 표면온도를 감지하는 제2 단계;
    마이컴이 상기 제2 단계에서 상기 온도센서가 감지한 상기 인쇄회로기판의 표면온도가 상기 제1 위험온도 이상인지 여부를 판단하는 제3 단계; 및
    상기 제3 단계에서 상기 인쇄회로기판의 표면온도가 상기 제1 위험온도 이상인 것으로 판단되면, 상기 마이컴이 상기 히터의 세기를 낮추는 제4 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 전기 쿡탑의 인쇄회로기판의 온도제어방법.
11. 청구항 10에 있어서,
    상기 제4 단계에서 상기 마이컴이 상기 히터의 세기를 낮춘 이후에, 상기 온도센서가 일정시간(t) 경과 후 상기 인쇄회로기판의 표면온도를 재감지하는 제5 단계;
    상기 마이컴이, 상기 제5 단계에서 상기 온도센서가 재감지한 상기 인쇄회로기판의 표면온도가 상기 제1 위험온도 이상인지 여부를 판단하는 제6 단계; 및
    상기 제6 단계에서 상기 인쇄회로기판의 표면온도가 상기 제1 위험온도 이상인 것으로 판단되면, 상기 마이컴이 상기 히터의 세기를 더 낮추는 제7 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 전기 쿡탑의 인쇄회로기판의 온도제어방법.
12. 청구항 11에 있어서,
    상기 제6 단계에서 상기 인쇄회로기판의 표면온도가 제1 위험온도 미만인 것으로 판단되면, 상기 마이컴이 상기 히터의 세기를 낮추기 전의 세기로 높이는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 전기 쿡탑의 인쇄회로기판의 온도제어방법.
13. 청구항 11에 있어서,
    상기 제6 단계에서 상기 인쇄회로기판의 표면온도가 제2 위험온도 이상인 것으로 판단되면, 상기 마이컴이 상기 히터를 정지시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 전기 쿡탑의 인쇄회로기판의 온도제어방법.
14. 청구항 13에 있어서,
    제3 단계에서의 상기 제1 위험온도는 상기 인쇄회로기판의 정상작동온도범위의 상한으로 설정되고, 제7 단계에서의 상기 제2 위험온도는 상기 인쇄회로기판 및 상기 전기 쿡탑의 부품의 한계온도로 설정되는 것을 특징으로 하는, 전기 쿡탑의 인쇄회로기판의 온도제어방법.

Images