KR101867353B1 - 전기 밥솥의 비접촉식 온도 센서 구조체 - Google Patents

전기 밥솥의 비접촉식 온도 센서 구조체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전기밥솥의 내솥에 직접 접촉하지 않고도 온도를 측정할 수 있도록 한 밥솥의 비접촉식 온도 센서 구조체를 개시한다. 본 발명은 내솥이 안착되며 밥솥 본체의 내부에 설치된 베이스 본체; 상기 베이스 본체의 바닥면에 장착된 커버부; 상기 커버부의 하부에서 서로 체결되고 일부에 PCB가 장착된 홀더부; 상기 홀더부 상에 장착되고 상기 커버부 내에 위치하는 온도 센서 부재; 및 상기 홀더부 상에 설치되어 상기 온도 센서 부재를 둘러싸도록 장착된 차폐 부재를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

Description

전기 밥솥의 비접촉식 온도 센서 구조체{NON-CONTACTING TEMPERATURE SENSOR ASSEMBLY FOR ELECTRIC RICE COOKER}
본 발명은 밥솥의 비접촉식 온도 센서 구조체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전기밥솥의 내솥에 직접 접촉하지 않고도 온도를 측정할 수 있도록 한 밥솥의 비접촉식 온도 센서 구조체에 관한 것이다.
일반적으로, 밥솥과 같은 조리기기는 음식을 조리하는데 쓰는 기구를 말하는 것으로서, 조리를 위한 가열 방식에 따라 저항히터가열 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 1a는 종래의 유도가열 압력밥솥의 구성을 개략적으로 보여주는 구성도이고, 도 1b는 종래의 유도가열 압력밥솥에 적용된 접촉식 온도 센서 구조체의 구성을 보여주는 단면도이다.
도 1a와 같이, 종래의 유도가열 압력밥솥은 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 커버되며, 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 가열되는 방식으로 조리가 이루어진다.
한편 종래의 유도가열 압력밥솥에는 일반적으로 접촉식 온도 센서 구조체가 장착된다. 예를 들어 도 1b와 같이, 통상적인 유도가열 압력밥솥의 내부에는 워킹 코일 베이스(11)가 장착되고, 이 워킹 코일 베이스(11)의 하부면에는 워킹코일(12)이 권취된다.
이와 같은 워킹 코일 베이스(11)에는 내솥이 안착되면 맞닿아 온도를 측정하는 접촉식 온도 센서 구조체가 장착된다. 이러한 접촉식 온도 센서 구조체는 워킹 코일 베이스(11)를 관통하여 상하로 이동하도록 센서 본체(13)가 설치되고, 센서 본체(13)의 상단의 내측에는 센서(14)가 장착된다.
이에 따라 워킹 코일 베이스(11) 내에 내솥(미도시)이 장착되면 내솥이 센서 본체(13)를 하부로 누르고, 센서 본체(13)에 장착된 센서가 내솥의 하부면의 온도를 측정하는 것으로 온도측정이 이루어진다. 즉, 센서 본체(13)가 직접 내솥(미도시)의 하부면을 접촉함으로써 내솥의 온도측정이 이루어지는 구성이다.
그러나, 이와 같은 종래의 접촉식 온도 센서 구조체는 다음과 같은 문제점이 제기되었다.
첫째, 접촉식 온도 센서 구조체는 접촉에 의해서만 온도 측정이 이루어지므로, 효율적인 접촉을 위한 구조적 고려가 선행되어야 하며, 이로 인해 정밀한 온도 측정이 어려운 문제점이 있다.
둘째, 센서 본체(13)가 워킹 코일 베이스(11)에서 상하로 이동되는 구성이므로 센서 본체(13)와 워킹 코일 베이스(11)의 사이에 틈을 통해 물이 침투(예를 들어 취사용 쌀과 물을 워킹 코일 베이스로 부어버리는 것에 의해 물이 침투)함으로써 내부의 전자 부품을 손상시키고 밥솥의 오작동시키는 문제가 있었다.
<선행문헌> : 대한민국 공개특허 제2012-0000164호(2012년01월02일)
본 발명은 위와 같은 문제점을 해소하기 위해 창안된 것으로서, 비접촉 센싱을 통한 정밀한 온도측정이 가능하고, 기밀성을 향상시켜 내구성을 향상시키고 장치손상을 방지할 수 있는 전기 밥솥의 비접촉식 온도 센서 구조체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시 형태에 따르면, 내솥이 안착되며 밥솥 본체의 내부에 설치되는 베이스 본체; 상기 베이스 본체의 바닥면에 장착된 커버부; 및 상기 커버부 내에 위치하며 PCB와 전기적으로 연결된 온도 센서 부재를 포함하여 이루어진 전기 밥솥의 비접촉식 온도 센서 구조체가 제공된다.
상기 커버부의 내측벽에는 차폐물질이 도포된 것일 수 있다.
상기 커버부의 하부에는 홀더부가 제공되고, 상기 홀더부 상에는 상기 온도 센서 부재가 위치된 것일 수 있다.
상기 홀더부 상에 설치되어 상기 온도 센서 부재를 둘러싸도록 장착된 차폐 부재를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 커버부의 둘레에는 패킹 부재가 장착되어 상기 패킹 부재가 상기 커버부와 상기 베이스 본체 사이의 틈을 밀폐하는 것일 수 있다.
상기 커버부의 중앙에는 상하가 관통된 관통구가 형성되고, 상기 관통구의 입구측에는 투과판이 장착된 것일 수 있다.
상기 온도 센서 부재는 적외선 센서일 수 있다.
상기 커버부의 둘레의 상기 패킹 부재는 상기 베이스 본체의 내벽에 밀착되도록 설치되고, 상기 커버부와 상기 홀더부는 상기 베이스 본체의 일부에 형성된 장착부를 관통하는 고정 부재에 의해 서로 나사체결된 것일 수 있다.
상기 커버부의 상면은 가장자리 쪽으로 경사지게 형성된 것일 수 있다.
또한 본 발명은, 내솥이 안착되며 밥솥 본체의 내부에 설치된 베이스 본체;상기 베이스 본체의 바닥면에 체결된 커버부; 상기 커버부 내에 위치하고 PCB와 전기적으로 연결된 온도 센서 부재; 및 상기 베이스 본체의 바닥면 상에 설치되어 상기 온도 센서 부재를 둘러싸도록 장착된 차폐 부재를 포함하여 이루어진 전기 밥솥의 비접촉식 온도 센서 구조체가 제공된다.
본 발명에 따르면, 커버부의 내부에 설치된 비접촉 센서(적외선 센서)를 통해 정밀한 온도측정이 가능하고, 커버부가 센서의 내부에 수용함으로써 기밀성을 향상시켜 장치손상 및 기밀성을 확보할 수 있는 효과가 있다.
도 1a는 종래의 유도가열 압력밥솥의 구성을 개략적으로 보여주는 구성도,
도 1b는 종래의 유도가열 압력밥솥에 적용된 접촉식 온도 센서 구조체의 구성을 보여주는 단면도,
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 밥솥의 비접촉식 온도 센서 구조체의 내부 구성을 나타내는 단면도,
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 밥솥의 비접촉식 온도 센서 구조체의 구성을 확대하여 나타낸 단면도,
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 밥솥의 비접촉식 온도 센서 구조체의 분해 사시도,
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기 밥솥의 비접촉식 온도 센서 구조체의 설치 단면도,
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기 밥솥의 비접촉식 온도 센서 구조체의 구성을 확대하여 나타낸 단면도,
도 7a는 본 발명의 제3 실시예에 따른 전기 밥솥의 비접촉식 온도 센서 구조체의 구성을 보여주는 단면도,
도 7b는 도 7a의 분해도,
도 8a는 본 발명의 제4 실시예에 따른 전기 밥솥의 비접촉식 온도 센서 구조체의 구성을 보여주는 단면도,
도 8b는 도 8a의 분해도,
도 9a는 본 발명의 제5 실시예에 따른 전기 밥솥의 비접촉식 온도 센서 구조체의 구성을 보여주는 단면도,
도 9b는 도 9a의 분해도,
도 10a는 본 발명의 제6 실시예에 따른 전기 밥솥의 비접촉식 온도 센서 구조체의 구성을 보여주는 단면도,
도 10b는 도 10a의 분해도,
도 11은 본 발명의 제7 실시예에 따른 전기 밥솥의 비접촉식 온도 센서 구조체의 구성을 보여주는 단면도,
도 12a는 본 발명의 제8 실시예에 따른 전기 밥솥의 비접촉식 온도 센서 구조체의 구성을 보여주는 단면도, 및
도 12b는 도 12a의 분해도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명은 베이스 본체(90)의 바닥면 중앙에 온도 센서 구조체가 장착된다. 베이스 본체(90)는 사출 성형으로 이루어지고 장착부(91)가 하부로 돌출된 형상을 가지며 이 장착부(91)의 오목한 공간상에 커버부(10)가 장착된다. 여기서 커버부(10)는 상기 베이스 본체(90)에 일체로 형성된 것일 수 있다.
구체적으로, 커버부(10)는 둘레벽(11)이 형성되어 내부에 일정면적(본 실시 예에서는 원형 공간)이 형성된다. 커버부(10)의 하부에는 차폐 부재(50)가 위치하고, 이 차폐 부재(50)의 내부에는 온도 센서 부재(40)가 장착된다. 여기서 차폐 부재(50)는 페라이트 재질이나 알루미늄재질로 이루어져 워킹코일 및 이의 작동에 따른 노이즈를 억제하고 센서를 보호하는 역할을 하도록 적용된다. 또한 커버부(10)의 상면은 가장자리측으로 갈수록 경사지도록 형성되어 상부에 물이 흘러도 내부로 유입되지 않고 양측으로 흘려지도록 구성할 수 있다.
한편, 차폐 부재(50)와 온도 센서 부재(40)는 홀더부(80)의 상에 각각 장착된다. 또한 커버부(10)의 중앙에는 관통구(h)가 형성되고, 이 관통구(h)의 상부에는 투과판(60)이 장착된다.
여기서 커버부(10)의 둘레벽(11)의 일부에는 패킹 부재(20)가 장착되어 베이스 본체(90)와의 틈을 패킹 부재(20)를 통해 밀폐하도록 구성된다(기밀성 확보).
구체적으로, 홀더부(80)의 하부에는 PCB(70)가 장착되고, 커버부(10)는 고정 부재(30; 예를 들어, 볼트나 나사)에 의해 장착부(91)를 관통하여 커버부(10)가 홀더부(80)와 고정이 이루어진다.
한편 이와 같이 커버부(10)와 홀더부(80)는 고정부재(30)를 통해 서로 체결된 구성을 갖는다. 이에 따라 온도 센서 부재(40)는 외부로 노출되지 않고 커버부(10)의 내부에 위치한다. 여기서 온도 센서 부재(40)는 비접촉 온도센서의 하나인 적외선 센서가 채용될 수 있다.
도 5를 참조하면, 본 발명은 베이스 본체(90)의 바닥 중앙에 커버부(10)와 홀더부(80)가 중앙에 온도 센서 부재(40)를 사이에 두고 서로 체결된 구성을 갖는다. 이에 따라 온도 센서 부재(40)가 직접 내솥에 닿는 것을 방지하고 온도 센서 부재(40)로서 적외선 센서(비접촉식 센서)를 채용함으로써, 내솥에 직접 닿지 않고도 정밀한 온도측정이 가능하고 내솥에 밀착되는 구성을 배제하여 외관이 단순하고 구조적으로 간소화시킬 수 있다. 아울러 접촉식 온도 센서 구조체에서 문제시 되었던 갑작스런 온도 상승에 의한 센서의 물리적 손상을 방지할 수 있다.
또한 온도 센서 부재(40)의 상부를 덮는 형태로 커버부(10)가 제공되고, 커버부(10)의 둘레벽(11)에 패킹 부재(20)가 장착되어, 베이스 본체(90)와의 틈을 밀폐시킴으로써, 외부로부터 물기가 유입되는 것을 차단할 수 있다. 이를 통해 물기 침투에 의한 전자부품을 손상을 방지할 수 있다.
이하, 본 발명의 다양한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 설명하면 다음과 같다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따르면 상술한 제1 실시예에서 홀더부(80)를 배제하고, 커버부(60)의 하부에 직접적으로 PCB(70)를 장착하는 구조가 가능하다. 이에 따라 별도의 홀더부(80)가 불필요하여 부품 수를 줄일 수 있다.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따르면 홀더부(80)가 별도로 제공되고 PCB(70)가 배제되고, 온도 센서 부재(40)의 하부에 전선 와이어(L)를 통해 인출된 구성으로 제공될 수 있다.
도 8a 및 도 8b를 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따르면, PCB(70)가 배됨과 동시에 베이스 본체(90)의 바닥에 홀더부(80)의 역할을 하도록 일체로 형성될 수 있다. 이에 따라 전술한 실시예에서 홀더부(80)가 배제될 수 있어 부품 수를 줄일 수 있다.
도 9a 및 도 9b를 참조하면, 본 발명의 제5 실시예에 따르면, 전술한 제3 실시예에서 홀더부(80)의 하부에 PCB(70)가 장착될 수도 있다.
도 10a 및 도 10b를 참조하면, 본 발명의 제6 실시예에 따르면, 전술한 제4 실시예에서 베이스 본체(90)의 바닥부에 PCB(70)가 장착되고, 온도 센서 부재(40)가 이 PCB(70)에 직접적으로 전기연결될 수 있다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 제7 실시예에 따르면 커버부(10)와 온도 센서 부재(40)의 사이에는 차폐부재(50')가 둘러싸도록 배치될 수 있다. 이때 차폐부재(50')는 알루미늄으로 사출성형으로 제조될 수 있고, 전술한 제5 실시예에서와 같이 홀더부(80)를 알루미늄 재질로 구성하여 차폐부재(50')로 형성할 수 있다.
도 12a 및 도 12b를 참조하면, 본 발명의 제8 실시예에 따르면 커버부(10)는 커버부(10) 자체가 차폐물질로 이루어지거나, 내측벽에 차폐물질이 도포될 수 있다. 즉 전술한 실시예에서의 차폐부재(50)를 배재할 수도 있다. 즉 온도 센서 부재(40)의 둘레에 근접하는 커버부(10)의 내측면에 차폐물질을 도포함으로써 차폐부재(50)를 별도로 제공하지 않고도 차폐성능을 기대할 수 있다. 또한 경우(예를 들어, 온도 센서 부재가 IH 자력의 영향을 받지 않는 경우)에 따라 차폐물질을 도포하지 않고도 적용이 가능하다.
이상에서는 본 발명을 특정의 실시예에 대해서 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 얼마든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있을 것이다.
10: 커버부
20: 패킹 부재
30: 고정 부재
40: 온도 센서 부재
50: 차폐 부재
60: 투과판
70: PCB
80: 홀더부
90: 베이스 본체

Claims (10)

  1. 내솥이 안착되며 밥솥 본체의 내부에 설치된 베이스 본체;
    상기 베이스 본체의 바닥면에 장착된 커버부;
    상기 커버부 내에 위치하며 PCB와 전기적으로 연결된 온도 센서 부재; 및
    상기 커버부의 하부에 고정부재를 통해 설치되는 홀더부를 포함하며,
    상기 홀더부 상에는 상기 온도 센서 부재가 위치되고,
    상기 커버부의 중앙에는 상하가 관통된 관통구가 형성되며,
    상기 관통구의 입구측에는 투과판이 장착되고,
    상기 커버부의 둘레에는 패킹 부재가 장착되어 상기 패킹 부재가 상기 커버부와 상기 베이스 본체 사이의 틈을 밀폐하며,
    상기 커버부의 둘레의 상기 패킹 부재는 상기 베이스 본체의 내벽에 밀착되도록 설치되고,
    상기 커버부와 상기 홀더부는 상기 베이스 본체의 일부에 형성된 장착부를 관통하는 고정 부재에 의해 서로 나사체결된 것을 특징으로 하는 전기 밥솥의 비접촉식 온도 센서 구조체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 커버부는 차폐물질로 이루어지거나, 내측벽에 차폐물질이 도포된 것을 특징으로 하는 전기 밥솥의 비접촉식 온도 센서 구조체.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 홀더부 상에 설치되어 상기 온도 센서 부재를 둘러싸도록 장착된 차폐 부재를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 전기 밥솥의 비접촉식 온도 센서 구조체.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 온도 센서 부재는 적외선 센서인 것을 특징으로 하는 전기 밥솥의 비접촉식 온도 센서 구조체.
  8. 삭제
  9. 제1항, 제2항, 제4항, 및 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 커버부의 상면은 가장자리 쪽으로 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 전기 밥솥의 비접촉식 온도 센서 구조체.
  10. 삭제
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