KR101938217B1 - 유도 가열 조리기 및 이의 구동 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 부하물에 대해 유도자계를 발생시키는 코일, 입력전원을 이용하여, 상기 코일에 전력을 전달하는 인버터, 상기 코일에 흐르는 전류값을 검출하는 검출부, 상기 부하물 주변 온도를 측정하는 온도 센서 및 상기 전류값에 따른 동작 주파수를 계산하고, 상기 코일에 가해지는 출력 레벨을 유지하기 위한 동작 주파수 변화량을 제1 변수 값으로 기록하고, 상기 온도 센서에서 온도 변화량을 제2 변수값으로 기록하고, 상기 제1 변수 값과 상기 제2 변수 값이 동시에 각각의 기 정해진 변화량 이상의 값을 갖는 경우 상기 출력 레벨을 감소시키는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

유도 가열 조리기 및 이의 구동 방법{INDUCTION HEAT COOKING APPARATUS AND METHOD FOR DRIVING THE SAME}

본 발명은 전자 유도 가열 조기리에 관한 것으로, 특히 부하와 관련된 공진주파수를 검출하여 조리기에 발생할 수 있는 화재를 방지하기 위한 전자 유도 가열 조리기 및 이의 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 전자 유도 가열 조리기는 워킹 코일(Working Coil) 또는 가열코일에 고주파의 전류를 흐르게 하고, 이로 인하여 발생하는 강력한 자력선이 조리용기를 통과할 때 와류전류(Eddy Current)가 흘러 용기 자체가 가열되는 방식에 의해서 조리 기능을 수행하는 전기조리 장치이다.

이러한 전자 유도 가열 조리기의 기본적인 가열원리를 살펴보면, 가열코일에 전류가 인가됨에 따라 자성체인 조리 용기가 유도(Induction) 가열에 의해 열을 생성하고, 이와 같이 생성된 열에 의하여 조리용기 자체가 가열되어 조리가 이루어지게 된다.

전자 유도 가열 조리기에 이용되는 인버터는 가열코일에 고주파의 전류가 흐르도록 가열코일에 인가되는 전압을 스위칭하는 역할을 한다. 인버터는 통상 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)로 이루어진 스위칭 소자를 구동시킴으로써 고주파의 전류를 가열코일에 흐르도록 하여 가열코일에 고주파 자계가 형성되도록 한다.

도 1은 종래 기술에 따른 전자 유도 가열 조리기를 설명하는 도면이다.

도 1은 2개의 인버터 및 2개의 가열코일을 포함하는 전자 유도 가열 조리기를 나타낸 것이다.

도 1을 참조하면, 전자 유도 가열 조리기는, 정류부(10), 제 1 인버터(20), 제 2 인버터(30), 제 1 가열코일(41), 제 2 가열코일(42), 제 1 공진 커패시터(60) 및 제 2 공진 커패시터(70)를 포함한다.

제 1 및 2 인버터(20, 30)는 각각 입력되는 전원을 스위칭하는 2개의 스위칭소자가 직렬로 연결되고, 이 스위칭 소자의 출력전압에 의해서 구동되는 제 1 및 2 가열코일(41,42)이 직렬 연결된 스위칭소자의 접속점에 연결되어 있다. 그리고, 제 1 및 2 가열코일(41,42)의 다른 일측은 공진 커패시터(60, 70)에 연결된다.

스위칭소자의 구동은 구동부에 의해서 이루어지며, 구동부에서 출력되는 스위칭시간에 제어되어 스위칭소자가 서로 교호로 동작하면서 가열코일로 고주파의 전압을 인가한다. 그리고, 구동부로터 인가되는 스위칭소자의 온/오프 시간은 점차 보상되는 형태로 제어되기 때문에 가열코일에 공급되는 전압은 저전압에서 고전압으로 변한다.

하지만, 이와 같은 전자 유도 가열 조리기는, 2개의 가열코일을 동작시키기 위해서는 4개의 스위칭소자를 포함하는 2개의 인버터 회로가 포함되어야 하며, 이에 따라 제품 부피가 커질 뿐 아니라, 제품 가격이 상승하는 문제점이 있다.

아울러, 가열코일의 수가 3개 이상으로 증가하는 경우, 가열코일의 수에 따라 다수의 스위칭 소자가 요구되는 문제가 있다.

또한, 종래의 전자 유도 가열 조리기는 가열코일과 자성부재를 지지하는 지지부재의 구조로 인하여 가열코일이 설치된 후 쉽게 탈거되는 문제가 있다.

또한, 이하 도 2 내지 도 8을 통해 종래 유도가열조리기의 문제 점을 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유도가열조리기의 제어 블록도이다.

도 2를 참조하면, 종래 유도가열조리기는 정류부(10), 평활부(20), 인버터부(30), 검출부(40), 구동부(50), 제어부(60), 메인 마이컴(70), 조작부(80) 및 표시부(90)를 구비한다.

정류부(10)는 입력되는 교류전원(AC)을 정류하고, 이 정류된 맥동전압을 출력한다.

평활부(20)는 정류부(10)로부터 제공되는 맥동전압을 평활하고 이 평활하여 얻은 일정한 직류전압을 출력한다.

인버터부(30)는 평활부(20)로부터 제공되는 직류전압을 구동부(50)의 스위칭 제어신호에 따라 스위칭하여 공진전압을 제공하는 스위칭 소자(S1)(S2)와, 정전원단자와 부전원단자 사이에 직렬 연결되어 입력되는 전압에 의해 가열코일(L)과 연속적으로 공진하는 공진 캐패시터(C1)(C2)를 포함한다.

가열코일(L)은 스위칭소자(S1)(S2) 사이에 연결되어 정류부(10)로부터 입력되는 공진전압에 의해 용기(C)에 와전류를 유도시켜 용기(C)를 가열한다.

스위칭 소자(S1)가 도통되고 스위칭소자(S2)가 차단되는 경우, 가열코일(L)과 공진 캐패시터(C1)가 직렬로 공진 회로를 형성한다. 한편, 스위칭 소자(S2)가 도통되고 스위칭소자(S1)가 차단되는 경우, 가열코일(L)과 공진 캐패시터(C2)가 직렬로 공진회로를 형성한다.

검출부(40)는 가열코일(L)에 흐르는 전류값(출력 전류값)을 검출하고, 검출된 전류값을 제어부(60)에 제공한다.

예를 들어, 검출부(40)로는 변류기 센서(CT 센서)를 이용할 수 있다.

구동부(50)는 제어부(60)의 제어신호에 따라 인버터부(30)의 스위칭 소자(S1)(S2)에 구동신호를 출력하여 스위칭 소자(S1)(S2)를 온 또는 오프시킨다.

제어부(60)는 메인 마이컴(70)의 제어신호에 따라 구동부(50)에 제어신호를 보내어 가열코일(L)의 구동을 제어한다.

제어부(60)는 메인 마이컴(70)으로부터 조리 시작 제어신호가 입력되면, 구동부(50)를 통해 스위칭소자(S1)(S2)중 하나만 동작시키기 위한 스위칭제어신호를 교대로 발생시킨다.

스위칭 소자(S1)를 도통하고 스위칭 소자(S2)를 차단하면, 스위칭 소자(S1), 가열코일(L), 공진 캐패시터(C1)로 이루어지는 회로가 구성된다.

한편, 스위칭 소자(S2)를 도통하고 스위칭소자(S1)를 차단하면, 공진 캐패시터(C2), 가열코일(L), 스위칭소자(S2)로 이루어지는 회로가 구성되어 가열코일(L)에 공진전압이 제공된다.

이 때, 가열코일(L)과 공진 캐패시터(C1)(C2)가 연속적으로 공진상태가 되기 때문에 가열코일(L)에는 큰 공진전류가 흐르게 된다.

이 공진전류에 의해 가열코일(L)에는 고주파 자계가 발생하고 이 고주파 자계에 의한 전자기 유도로 인해 용기(C)에 와전류가 유도되어 용기(C)가 가열됨에 따라 그 용기(C) 내의 음식물이 가열되어 원하는 요리가 진행된다.

제어부(60)는 메인 마이컴(70)의 제어신호에 따라 오일 온도 제어 기능을 수행한다.

제어부(60)는 검출부(40)로부터 가열코일(L)에 흐르는 전류값(출력 전류값)을 입력 받아 구동부의 동작 주파수를 계산한다.

또한, 제어부(60)는 가열코일의 출력을 보상한다. 즉, 제어부(60)는 용기(C) 내의 오일이 가열되는 동안 가열코일(L)의 출력 레벨을 일정한 출력 레벨로 유지하기 위해 인버터부(40)의 작동을 제어하기 위한 구동신호를 제공하는 구동부(50)의 동작 주파수를 가변시킨다.

예를 들어, 제어부(60)는 용기(C)가 가열됨에 따라 가열코일(L)의 출력이 감소하면 가열코일이 출력레벨에 대응하는 일정한 출력을 유지하도록 동작 주파수를 감소시켜서 가열코일(L)의 출력을 증가시킬 수 있다.

또한 제어부(60)는 용기(C)를 조리 영역(3) 위에 올려 놓고 조리 동작을 시작한 시점으로부터 일정 시간 주기(T) 마다 구동부(50)의 동작 주파수의변화량을 산출한다.

동작 주파수의 변화량은 출력레벨에 대응하는 동작 주파수와 해당 출력레벨로 변경된 이후로부터 일정 시간 후에 가변된 동작 주파수의 차이에 해당하는 값을 의미한다.

제어부(60)는 조리 동작을 시작한 후 일정 주기동안 구동부(50)의 동작 주파수의 변화량이 미리 설정된 제1기준 값 미만이면 용기에 수용된 오일이 과열(過熱)되지 않았다고 판단한다.

여기에서, 과열(過熱)이란 용기(C)의 바닥면 온도가 미리 설정된 기준 온도 이상으로 상승하여 가열코일(L)에 발생하는 자기장이 약화될 때, 이를 보상하기 위한 동작 주파수의 변화량이 미리 설정된 제1기준값 이상으로 상승된 상태를 의미한다.

여기서, 제1기준값은 오일의 온도가 과열되어 가열코일의 출력 레벨을 변경하는 기준이 되는 동작 주파수 변화량을 의미한다.

제1기준값은 일정 주기동안 오일의 온도가 더 이상 상승하지 않는 상태에서의 동작 주파수의 변화량에 해당하는 값을 고려하여 결정될 수 있다.

제어부(60)는 오일이 과열(過熱)되지 않았다고 판단하면 구동부에 제어신호를 보내어 가열코일의 출력레벨을 유지시킨다.

또한, 제어부(60)는 일정 주기동안 구동부(50)의 동작 주파수의 변화량이 미리 설정된 제1기준값 이상이면 상기 용기에 수용된 오일이 과열(過熱)되었다고 판단한다.

제어부(60)는 오일이 과열(過熱)되었다고 판단하면 구동부에 제어신호를 보내어 가열코일의 출력레벨을 낮춘다.

이때, 제어부(60)는 가열코일의 출력레벨이 최소 출력레벨(예를 들어, 출력레벨이 "1"인 경우)에 해당하는 경우에는 가열코일의 구동을 정지시킬 수 있다.

제어부(60)는 그 내부에 메모리(미도시)를 포함한다. 메모리(미도시)에는 용기(C)에 수용된 오일의 온도가 일정하게 유지되는지 판단하기 위한 제1기준값 및 구동부(40)의 동작 주파수를 체크하는 주기(T) 등이 저장된다.

메인 마이컴(70)은 유도가열조리기의 전반적인 동작을 제어한다. 메인 마이컴(70)은 가열코일(L)의 구동을 제어하는 제어부(60)에 통신 가능하도록 연결되며, 제어부(60)에 제어신호를 보내어 제어부(60)로 하여금 가열코일(L)의 구동을 제어하도록 한다.

메인 마이컴(70)은 조작부(80)를 통해 오일 온도 제어 기능 선택 신호가 입력되면 제어부(60)에 제어신호를 보내어 제어부(60)로 하여금 오일 온도 제어 기능을 수행하도록 제어한다.

조작부(80)는 사용자가 조리 동작과 관련된 명령(예: 전원의 온/오프, 오일 온도 제어 기능 등)을 입력할 수 있도록 유도가열조리기 본체의상부에 복수의 조작 버튼을 포함한다.

표시부(90)는 메인 마이컴(70)의 제어신호에 따라 유도가열조리기의 동작 상태, 사용자가 +/- 버튼(83)을 통해 입력한 가열코일(L)의 출력 레벨, 오일의 온도 정보, 및 조리 시간 등을 표시한다.

도 3은 종래 유도가열조리기에 따른 용기 바닥의 온도가 높아지면 가열코일의 출력이 감소하는 것을 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 종래 유도가열조리기에 따른 구동부의 동작 주파수와 가열코일의 출력 레벨 간의 상관관계를 설명하기 위한 도면이다.

도 3을 참조하면, 조리 동작이 진행됨에 따라 즉, 시간이 경과함에 따라 용기(C)의 바닥면 온도가 높아지면서 유도가열을 해주는 자기장이 약해진다.

따라서, 가열코일(L)에 발생하는 자기장이 약해지기 때문에 가열코일(L)의 출력 레벨은 낮아진다.

여기서, 가열코일(L)의 출력 레벨의 감소 여부 및 감소 정도는 가열코일(L)에 흐르는 전류값(출력 전류값)을 이용하여 판단할 수 있으며, 출력 전류값은 검출부(40)를 통해 검출되어 제어부(60)에 제공된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 제어부(60)는 용기(C) 내의 오일의 가열을 위해서 일정한 출력 레벨값인 "15"로 유지하기 위해(도 3의 화살표 방향 참조) 인버터부(40)의 작동을 제어하기 위한 구동신호를 제공하는 구동부(50)의 동작 주파수(이하에서"동작 주파수"라는 기재는 구동부(50)의 동작 주파수를 의미한다.)를 가변시킨다.

도 4를 참조하면, 구동부(50)의 동작 주파수가 낮을수록 가열코일(L)의 출력 레벨은 높아지고, 구동부(50)의 동작 주파수가 높을수록 가열코일(L)의 출력 레벨은 낮아진다.

따라서, 제어부(60)는 가열코일(L)의 출력 레벨을 일정한 출력 레벨 값인 "15"로 유지하기 위해 구동부(50)의 동작 주파수를 낮추게 된다.

따라서, 제어부(60)가 가열코일의 출력 레벨을 일정하게 유지하기 때문에 용기(C)의 바닥면 온도가 계속 상승하고, 용기(C)의 바닥면 온도가 계속 상승하기 때문에 구동부(50)의 동작 주파수가 지속적으로 감소한다.

제어부(60)는 동작 주파수가 지속적으로 감소함에 따라 동작 주파수의 변동량을 산출할 수 있다.

그리고, 제어부(60)는 동작 주파수의 변화량을 이용하여 상기 가열코일 위에 놓인 용기(C)에 수용된 오일이 과열(過熱)되었는지 판단할 수 있다.

이에 관하여는 이하 도 5 내지 8에서 자세히 설명하기로 한다.

도 5는 종래 유도가열조리기에 따른 시간의 흐름에 따른 오일의 온도 변화를 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 종래 유도가열조리기에 따른 출력레벨을 변경하는 것을 설명하기 위한 도면이고, 도 7은 종래 유도가열조리기에 따른 가열코일이 출력레벨에 대응하는 일정한 출력을 유지하도록 동작 주파수를 가변시키는 것을 설명하기 위한 도면이고, 도 8은 종래 유도가열조리기에 따른 동작 주파수의 변동량을 설명하기 위한 도면이다.

이하에서는 종래 유도가열조리기에서 조리 동작이 수행되는 동안 용기(C) 내에 수용된 오일의 온도를 일정하게 제어하는 방법을 설명하도록 한다.

또한, 이하에서는 출력 레벨 13에 상응하는 출력 파워를 1600W, 출력 레벨 14에 상응하는 출력 파워를 1800W, 출력 레벨 15에 상응하는 출력 파워를 2000W인 것을 기준으로 설명한다.

또한, 이하에서는 출력 레벨 13에 상응하는 구동 주파수를 23KHz, 출력 레벨 14에 상응하는 구동 주파수를 22KHz, 출력 레벨 15에 상응하는 구동 주파수를 21KHz 인 것을 기준으로 설명한다.

또한, 최초 희망 출력 레벨을 "15"로 입력한 것을 기준으로 설명한다.

첫번째 일정 주기(0 ~ T1)에서 유도가열조리기의 동작은 아래와 같다.

도 5를 참조하면, 용기(C)가 가열됨에 따라 그 용기(C)에 수용된 오일의 온도가 상승하고있는 것을 볼 수 있다.

사용자가 오일이 담긴 용기(C)를 네 개의 조리 영역(3) 중 하나의 조리 영역(3) 위에 올려 놓고 조리 영역 선택 버튼(82) 및 오일 온도 제어 버튼(85)을 조작한 후 +/- 버튼(83)을 통해 희망 출력 레벨을 입력하면 메인 마이컴(70)은 제어부(60)에 제어신호를 보내어 제어부(60)로 하여금 오일 온도 제어 기능을 수행하도록 제어한다.

제어부(60)는 메인 마이컴(70)의 제어신호에 따라 오일 온도 제어 기능을 수행하기 위해 구동부(50)에 제어신호를 보내어 가열코일(L)에 공진전압이 공급되도록 한다.

이 때, 가열코일(L)과 공진 캐패시터(C1)(C2)가 연속적으로 공진상태가 되기 때문에 가열코일(L)에는 큰 공진전류가 흐르게 된다.

이 공진전류에 의해 가열코일(L)에는 고주파 자계가 발생하고 이 고주파 자계에 의한 전자기 유도로 인해 용기(C)에 와전류가 유도되어 용기(C)가 가열됨에 따라 그 용기(C)에 수용된 오일이 가열된다.

그 결과, 오일이 가열됨에 따라서 오일의 온도가 상승하게 된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 최초에 희망 출력 레벨을 "15"로 입력하였기 때문에 그에 상응하는 온도 상승률(d1)의 비율로 오일의 온도가 계속적으로 상승한다.

다만, 온도 상승률(d1)의 값은 고정된 것은 아니고 변동될 수 있다.

도 6을 참조하면, 최초에 희망 출력 레벨을 "15"로 설정하였기 때문에 제어부(60)는 t=0에서 2000W의 출력 파워를 낼수 있도록 동작 주파수를 21KHz(f1, 도5c 참조)로 설정한다.

조리 동작이 진행됨에 따라 즉, 시간이 경과함에 따라 용기(C)의 바닥면 온도가 높아지면서 가열코일(L)에 발생하는 자기장이 약화되고, 이 때문에 가열코일(L)의 출력 레벨은 낮아진다.

하지만, 제어부(60)는 가열코일(L)의 출력이 일정한 출력 레벨(여기서는"15")을 유지할 수 있도록 동작 주파수를 변동시킨다.

예를 들어, 제어부(60)는 가열코일(L)의 출력을 상승시키기 위해서 동작 주파수를 감소시킬 수 있고, 가열코일(L)의 출력을 감소시키기 위해서 동작 주파수를 증가시킬 수 있다.

그 결과, 가열코일(L)의 출력 레벨은 일정한 값을 유지할 수 있다.

그리고, 용기(C) 내의 오일의 온도는 계속적으로 상승한다.

오일의 온도가 계속적으로 상승하면 용기(C)의 바닥의 온도도 계속적으로 상승하기 때문에 일정한시간 주기(T)가 경과하는 동안 동작 주파수의 변화량이 계속해서 증가하게 된다.

도 7을 참조하면, t=0에서 동작 주파수는 21KHz(f1)이고, 시간이 흐를수록 동작 주파수가 계속 감소한다.

그리고, t=T1에서 동작 주파수는 21KHz에서 일정한 값(K1)만큼 감소한 값(f2)이다.

제어부(60)는 용기(C)를 조리 영역(3) 위에 올려 놓고 조리 동작을 시작했을 때(t=0)의 구동부(50)의 동작 주파수를 체크하고, 용기(C)의 바닥면의 온도가 상승함에 따라 가변되는 구동부(50)의 동작 주파수를 일정 시간 주기(T)로 체크한다.

또한, 제어부(60)는 용기(C)를 조리 영역(3) 위에 올려 놓고 조리 동작을 시작한 시점(t=0)으로부터 일정 시간 주기(T)마다 구동부(50)의 동작 주파수의변화량을 산출한다.

동작 주파수의 변화량은 현재 출력레벨에 대응하는 최초의 동작 주파수(f1)와 현재 출력레벨로 변경된 이후로부터 일정 시간 주기(T)후에 가변된 동작 주파수(f2)의 차이에 해당하는 값을 의미한다.

제어부(60)는 t=T1에서의 동작 주파수의 변화량이 미리 설정된 제1기준값 이상이면 용기에 수용된 오일이 과열(過熱)되었다고 판단한다.

여기서, 제1기준값은 오일의 온도가 과열되어 가열코일의 출력 레벨을 변경하는 기준이 되는 동작 주파수 변화량을 의미한다.

제1기준값은 일정 주기동안 오일의 온도가 더 이상 상승하지 않는 상태에서의 동작 주파수의 변화량에 해당하는 값을 고려하여 결정될 수 있다.

그리고, 제어부(60)는 용기(C)에 수용된 오일이 과열되었다고 판단하면 현재 출력 레벨이 최소 출력 레벨(예를 들어, 출력 레벨이 "1" 경우)인지 판단한다.

만약, 현재 출력 레벨이 최소 출력 레벨이 아니면, 제어부(60)는 구동부(50)에 제어신호를 보내어 가열코일(L)의 출력 레벨을 한 단계 낮춘다.

본 발명에서는 제어부(60)가 가열코일(L)의 출력 레벨을 한 단계 낮추었지만, 이에 한정되지 않고 가열코일(L)의 출력 레벨을 두 단계 이상 낮출 수도 있다.

만약, 현재 출력 레벨이 최소 출력 레벨이면, 제어부(60)는 구동부(50)에 제어신호를 보내어 가열코일(L)의 구동을 정지시킬 수 있다.

도 8을 참조하면, 시간 흐름에 따른 구동 주파수의 변화량이 도시되어 있다.

t=0에서는 구동 주파수의 변화량이 ?0"에 가까운 값을 가진다.

이 값은 제어부(60)가 최초에 희망 출력 레벨을 "15"로 설정한 때이며, 가열코일(L)을 가열하기 시작했을 때의 주파수 변화량이다.

따라서, 조리 동작 초기에는 가열코일(L)에 발생하는 자기장이 약화되지 않은 상태이므로, 동작 주파수의 변화량은 ?0"에 가까운 값을 가진다.

하지만, 조리 동작이 진행됨에 따라 용기(C)의 바닥면 온도가 높아지면서 가열코일(L)에 발생하는 자기장이 약화되고, 이 때문에 가열코일(L)의 출력 레벨은 낮아진다.

제어부(60)는 감소하는 가열코일(L)의 출력 레벨값을 보상하기 위해서 동작 주파수를 계속적으로 감소시킨다.

그 결과, 구동 주파수의 변화량은 시간이 경과할수록 증가하게 되고, t=T1에서는 구동 주파수의 변화량(K1)이 제1기준값(Kc) 이상의 값을 가진다.

제어부(60)는 일정한 시간 주기(T) 후에 구동 주파수 변화량(K1)이 제1기준값(Kc) 이상이 된다고 판단하여 가열 코일(L)의 출력 레벨을"15"에서 "14"로 한 단계 낮춘다.

즉, 도 2 내지 도 8의 종래 유도가열조리기의 제어방법은, 제어부에서 전류값에 따라 구동주파수를 계산하고, 일정한 파워를 유지하기 위해 동작주파수를 가변시킨다.

즉, 제어부는 동작주파수의 변화량 상관관계를 계산하여, 발화 위험을 줄이고, 오일의 온도를 일정하게 유지시킨다.

이러한 종래 방식의 경우 2차측 공진주파수의 경우 노이즈에 취약하고, 부하가 달라짐에 따라 변화량의 폭이 다양하게 나타나기 때문에 정확도가 낮아진다는 문제점이 존재한다. 따라서, 이러한 종래 유도가열조리기의 문제점을 극복하기 위한 개선책이 필요해져 왔다.

본 발명의 과제는 외부 환경 변화에 영향을 받지 않으면서 출력 제어를 수행할 수 있는 유도 가열 조리기를 제공하는 것이다.

본 발명은 코일 위에 존재하는 부하물의 상태를 검출할 수 있는 유도 가열 조리기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 부하물의 끎음 여부를 검출할 수 있는 유도 가열 조리기를 제어하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 유도 가열 조리기는 2차 공진주파수와 함께 온도 센서의 온도 변화량을 함께 감지하여 화재 방지 알고리즘을 가동할 수 있다.

발명의 실시 예에 따른 유도 가열 조리기는 검출부에서 코일에 흐르는 전류랑을 측정하여 부하물 존재 여부를 파악할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 유도 가열 조리기는 코일에 흐르는 전류 값을 실시간으로 측정함으로써, 전류값 변화를 통해 부하물의 끓음 여부를 판단할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 2차 공진주파수와 함께 온도 센서의 온도 변화량을 함께 감지하여 화재 방지 알고리즘을 가동할 수 있기 때문에, 외부 환경 변화에 영향을 받지 않으면서 출력 제어를 수행할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 유도 가열 조리기는 검출부에서 코일에 흐르는 전류랑을 측정하여 부하물 존재 여부를 파악할 수 있기 때문에, 코일 위에 존재하는 부하물의 상태를 검출할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 유도 가열 조리기는 코일에 흐르는 전류 값을 실시간으로 측정함으로써, 전류값 변화를 통해 부하물의 끓음 여부를 판단할 수 있기 때문에, 더욱 정확한 화재 방지 알고리즘을 구현할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 전자 유도 가열 조리기를 설명하는 도면이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유도가열조리기의 제어 블록도이다.
도 3은 종래 유도가열조리기에 따른 용기 바닥의 온도가 높아지면 가열코일의 출력이 감소하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 종래 유도가열조리기에 따른 구동부의 동작 주파수와 가열코일의 출력 레벨 간의 상관관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 종래 유도가열조리기에 따른 시간의 흐름에 따른 오일의 온도 변화를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 종래 유도가열조리기에 따른 출력레벨을 변경하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 종래 유도가열조리기에 따른 가열코일이 출력레벨에 대응하는 일정한 출력을 유지하도록 동작 주파수를 가변시키는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 종래 유도가열조리기에 따른 동작 주파수의 변동량을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 예들에 따른 유도 가열 조리기를 개념적으로 나타낸 블록도이다.
도 10은 본 발명의 실시 예들에 따른 유도 가열 조리기의 제1 전류 검출부를 보다 상세히 도시한 회로도이다.
도 11은 본 발명의 실시 예들에 따른 유도 가열 조리기의 제어방법을 나타낸 흐름도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시 예들에 따른 유도 가열 조리기의 제어방법을 나타낸 흐름도이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시 예들에 따른 유도 가열 조리기의 제어방법을 나타낸 흐름도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 의한 유도 가열 조리기에서 화재 방지 알고리즘을 구동하는 다른 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 유도 가열 조리기의 일부를 분해하여 나타낸 사시도이다.
도 16은 도 15의 A-A선에 따른 단면도이다.
도 17은 도 15의 B-B선에 따른 단면도이다.
도 18은 도 15의 C-C선에 따른 단면도이다.
도 19는 도 16과 대응되는 도면으로서, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 유도 가열 조리기의 주요부 측단면도이다.
도 20은 도 17과 대응되는 도면으로서, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 유도 가열 조리기의 주요부 측단면도이다.
도 21은 도 19의 A-A선에 따른 평단면도이다.
도 22는 도 18과 대응되는 도면으로서, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 유도 가열 조리기의 평단면도이다.
도 23은 도 22의 A-A선에 따른 측단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.

도 9는 본 발명에 따른 유도 가열 조리기(900)의 세부 구성이 설명된다.

도 9에 도시된 것과 같이, 유도 가열 조리기(900)는 정류부(910), 인버터(920), 코일(903), 공진부(930), 제어부(940), 구동부(950), 입력부(960) 및 출력부(970) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 유도 가열 조리기(900)는 제1 및 제2 전류 검출부(901, 902)를 포함할 수 있다.

구체적으로, 인버터(920)는 입력되는 전원을 스위칭하는 스위칭 소자(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 스위칭소자의 출력 전압에 의해 구동되는 코일(903)이, 직렬 연결된 스위칭 소자의 접속점에 연결될 수 있다. 이로써, 인버터(920)는 입력되는 전원을 이용하여, 코일(903)에 전력을 전달할 수 있다. 상기 코일(903)의 다른 일측은 공진부(930)에 연결될 수 있다.

코일(903)은 인버터(920)로부터 전달받은 출력 전압을 이용하여, 부하물(1000)에 대해 유도자계를 발생시킬 수 있다. 보다 구체적으로, 코일(903)은 부하물(1000)의 용기에 대해 유도자계를 발생시킬 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 유도 가열 조리기(900)의 코일(903)에서 소비되는 전력은 상기 코일(903)에 대해 올려진 부하물(1000)의 용기 특성에 따라 다를 수 있다.

이하의 명세서에서는 하나의 코일을 포함하는 유도 가열 조리기(900)에 대해 설명하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 도 9에 도시되지는 않았으나, 인버터(920)에는 복수의 코일이 병렬로 연결될 수 있다.

한편, 도 9에 도시되지는 않았으나, 코일(903)의 상부에는 부하물(1000)을 올려 놓을 수 있도록 평판(미도시)이 설치될 수 있다. 상기 평판에는 사용자를 안내하기 위한 가열 영역(미도시)이 표시될 수 있다.

인버터(920)에 포함된 스위칭 소자의 구동은 구동부(950)에 의해서 이루어지며, 구동부(950)에서 출력되는 스위칭시간에 제어되어 스위칭소자가 서로 교대로 동작하면서 코일(903)로 고주파의 전압을 인가할 수 있다. 그리고 구동부(950)로부터 인가되는 스위칭소자의 폐쇄/개방 시간은 점차 보상되는 형태로 제어되기 때문에 코일(903)에 공급되는 전압은 저전압에서 고전압으로 변경될 수 있다.

구동부(950)는 제어부(940)로부터, 코일의 출력과 관련된 제어 신호를 인가받을 수 있다. 제어부(940)는 입력부(960)에 인가된 사용자 입력에 근거하여, 코일의 출력과 관련된 제어 신호를 발생시켜, 구동부(950)로 전달할 수 있다.

또한, 정류부(910)는 외부로부터 입력되는 사용 전원(AC)을 인가받고, 상기 인가받은 상용전원을 직류 전압으로 정류시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 정류부(910)는 브릿지 회로(미도시), 하프 브릿지 회로 등을 포함할 수 있다.

예를 들어, 정류부(910)는 제1 내지 제4 다이오드를 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 다이오드 및 제3 다이오드는 상호 직렬로 연결되어 있으며, 제2 다이오드 및 제4 다이오드 상호 직렬로 연결될 수 있다. 아울러, 제1 및 제3 다이오드의 접점과 제2 및 제4 다이오드의 접점은 모두 상용전원에 연결될 수 있다.

또한, 공진부(930)는 코일(903)에 대응되는 공진 캐패시터를 포함할 수 있다. 이로써 공진부(930)는 코일(903)에 인가되는 입력 전압에 대응하는 공진 전압을 생성시킬 수 있다. 공진 캐패시터는 적어도 하나의 캐패시터 소자로 형성될 수 있다.

입력부(960)는 유도 가열 조리기(900)의 작동과 관련된 다양한 명령을 입력하기 위한 복수의 조작 버튼을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 입력부(960)는 터치패널로 형성되어, 적어도 하나의 입력 버튼이 가변적으로 표시될 수 있다.

구체적으로 입력부(960)는 유도 가열 조리기(900)의 전원을 온 또는 오프하기 위한 입력, 코일(903)의 출력 주파수를 설정받기 위한 입력, 복수의 코일 중 적어도 하나를 선택받기 위한 입력, 코일(903)의 작동 시간을 설정 받기 위한 입력 중 적어도 하나를 입력받을 수 있다.

특히, 입력부(960)는 부하물(1000)의 상태를 검출하는 특정 기능이 수행되도록 사용자 입력을 입력받을 수 있다. 예를 들어, 입력부(960)는 부하물(1000)의 끓음 여부를 검출하는 기능, 부하물(1000)의 존재 여부를 검출 하는 기능 및 부하물(1000)의 재질과 관련된 정보를 검출하는 기능 중 적어도 하나가 수행되도록 사용자 입력을 입력받을 수 있다.

출력부(970)는 유도 가열 조리기(900)의 작동 상태와 관련된 정보, 부하물(1000)과 관련된 정보 등을 표시할 수 있다.

예를 들어, 유도 가열 조리기(900)의 작동 상태와 관련된 정보는, 코일(903)의 출력 레벨, 코일(903)에 대해 설정된 작동 시간, 코일(903)에 대한 출력 차단 여부 및 부하물의 상태를 검출하는 특정 기능의 수행 여부 중 적어도 하나와 관련된 정보를 포함할 수 있다.

예를 들어, 부하물(1000)과 관련된 정보는 부하물(1000)의 끓음 여부, 부하물(1000)의 현재 온도, 부하물(1000)의 존재 유무 및 부하물(1000)의 재질 중 적어도 하나와 관련된 정보를 포함할 수 있다.

제어부(940)는 제1 전류 검출부(901)에서 검출된 제1 전류와 관련된 정보 및 제2 전류 검출부(902)에서 검출된 제2 전류와 관련된 정보 중 적어도 하나를 이용하여, 인버터(920)의 출력을 제어할 수 있다.

구체적으로, 도 9를 참조하면, 제1 전류 검출부(901)는 코일의 제1 측에 연결될 수 있다. 상기 제1 측은 코일(903)에 대해 상대적으로 정의될 수 있다. 예를 들어, 제1 측은 코일(903)의 양단 중 공진부(930)가 설치된 측으로 정의될 수 있다. 한편, 제1 측은 정류부(910)에 대해 상대적으로 정의될 수도 있다. 예를 들어, 제1 측은 정류부(910)에 상용전원이 연결된 측의 반대측으로 정의될 수 있다.

도 9를 참조하면, 제2 전류 검출부(902)는 코일의 제2 측에 연결될 수 있다. 상기 제2 측은 코일(903)에 대해 상대적으로 정의될 수 있다. 예를 들어, 제2 측은 코일(903)의 양단 중 정류부(910)가 설치된 측으로 정의될 수 있다. 한편, 제2 측은 정류부(910)에 대해 상대적으로 정의될 수도 있다. 예를 들어, 제2 측은 정류부(910)에 상용전원이 연결된 측으로 정의될 수 있다.

이하에서는, 위와 같이 정의된 코일의 제1 및 제2 측에서 각각 검출되는 전류를 제1 및 제2 전류로 정의한다.

또한, 이하의 명세서에서는 공진부(930)가 설치된 측에 흐르는 전류를 제1 전류로 정의하고, 정류부(910)를 기준으로 상용전원이 연결된 측에 흐르는 전류를 제2 전류로 정의한다. 다만, 본 발명의 구성은 이에 한정되는 것 은 아니고, 제1 및 제2 전류의 검출 위치는 다양하게 정의될 수 있다.

제1 및 제2 전류 검출부(901, 902)는 각각 제1 및 제2 전류와 관련된 정보를 검출할 수 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 전류와 관련된 정보는 제1 및 제2 전류의 주파수, 전류 값 등을 포함할 수 있다.

제1 및 제2 전류 검출부(901, 902)는 각각 AD 컨버터(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 AD 컨버터는 제1 및 제2 전류와 관련된 아날로그 정보를 디지털 정보로 전환시킬 수 있다. 제어부(940)는 전환된 디지털 정보에 근거하여 유도 가열 조리기(900)의 작동 상태와 관련된 정보를 검출할 수 있다.

구체적으로, 제어부(940)는 제1 전류 검출부(901)에서 검출된 제1 전류에 근거하여, 부하물(1000)의 상태와 관련된 정보를 검출할 수 있다. 예를 들어, 상기 부하물(1000)의 상태와 관련된 정보는, 부하물(1000)의 끓음 여부, 부하물(1000)의 현재 온도, 부하물(1000)의 존재 유무 및 부하물(1000)의 재질 중 적어도 하나와 관련된 정보를 포함할 수 있다. 마찬가지로, 제어부(940)는 제2 전류 검출부(902)에서 검출된 제2 전류에 근거하여, 부하물(1000)의 상태와 관련된 정보를 검출할 수 있다.

한편, 도 9 및 도 10에는 도시되지 않았으나, 유도 가열 조리기(900)는 정류부(910), 인버터(920), 코일(903) 및 공진부(930)의 발열량과 관련된 정보를 감지하는 센서(미도시)를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 센서는 조리영역의 온도 또는 부하물(1000)의 온도를 감지할 수도 있다.

이하의 도 10에서는 본 발명의 실시 예들에 따른 유도 가열 조리기의 제1 전류 검출부(901)의 세부 회로가 보다 상세히 설명된다.

도 10에 도시된 것과 같이, 제1 전류 검출부(901)는 제1 변류기(Current Transformer)(111) 및 제1 AD 컨버터(921) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

제1 변류기(911)는 도 10에 도시된 것과 같이, 코일의 제1 측에 연결될 수 있다. 또한, 도 9를 참조하면, 제1 변류기(911)는 공진부(930)의 일측에 연결될 수 있다. 제1 AD 컨버터(921)는 제1 변류기(911)로부터 인가된 아날로그 정보를 디지털 정보로 전환시켜, 제어부(940)로 전달할 수 있다.

도 10에 도시되지는 않았으나, 제2 전류 검출부(902)는 제2 변류기(미도시) 및 제2 AD 컨버터(미도시) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

이하의 도 11에서는 본 발명에 따른 유도 가열 조리기의 제어방법의 일 실시예가 설명된다.

도 11을 참조하면, 제1 전류 검출부(901)는 코일의 제1 측에 흐르는 제1 전류를 검출할 수 있다(S1110).

이상의 도 9에서 설명한 바와 같이, 제1 전류 검출부(901)는 코일(903)의 양단 중 정류부(910) 또는 인버터(920)와 연결된 측의 반대 측에 연결되어, 제1 전류를 검출할 수 있다.

구체적으로, 제1 전류 검출부(901)는 소정의 시간 간격마다 제1 전류를 검출할 수 있다. 제1 전류 검출부(901)의 제1 AD 컨버터(921)는 검출된 제1 전류의 아날로그 정보를 디지털 정보로 전환시킬 수 있다. 이로써, 제1 전류 검출부(901)는 제어부(940)로 제1 전류와 관련된 디지털 정보를 전달할 수 있다.

또한, 제어부(940)는 기 설정된 시간 간격 동안의 제1 전류의 변화량이, 제1 기준치 이하인지 여부를 판단할 수 있다(S1120).

구체적으로, 제어부(940)는 입력부(960)에 부하물(1000)의 상태와 관련된 정보를 검출하기 위한 사용자 입력이 인가되면, 상기 사용자 입력이 인가된 시점으로부터 기 설정된 시간 간격 동안 제1 전류의 변화량을 산출할 수 있다. 이후, 제어부(940)는 기 설정된 시간 간격마다, 제1 전류의 변화량을 산출하고, 산출된 변화량과 상기 제1 기준치를 비교할 수 있다.

예를 들어, 제어부(940)는 기 설정된 시간 동안 제1 전류의 주파수 변화량을 산출할 수 있다. 또한, 제어부(940)는 기 설정된 시간 동안 제1 전류의 피크치 변화량을 산출할 수 있다. 제어부(940)가 주파수의 변화량을 산출하는 경우와, 피크치 변화량을 산출하는 경우에 각각 제1 기준치는 상이하게 설정될 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 제1 기준치는 기 설정된 시간 간격에 비례하여 설정될 수 있다. 또 다른 실시 예에서, 제어부(940)는 입력부(960)에 인가된 사용자 입력에 근거하여 상기 제1 기준치를 설정할 수 있다.

예를 들어, 상기 기 설정된 시간 간격은 입력부(960)에 인가된 사용자 입력에 의해 변경될 수 있다. 또 다른 예에서, 제어부(940)는 유도 가열 조리기(900)의 정류부(910), 인버터(920), 공진부(930) 및 코일(903) 중 적어도 하나의 발열량과 관련된 정보에 근거하여, 상기 기 설정된 시간 간격을 재설정할 수 있다. 또 다른 예에서, 제어부(940)는 센서에서 감지된 조리영역의 온도 또는 부하물(1000)의 온도에 근거하여, 상기 기 설정된 시간 간격을 재설정할 수 있다.

제어부(940)는 기 설정된 시간 동안 제1 전류의 변화량이 제1 기준치 이하이면, 부하물(1000)이 끓음 상태인 것으로 판단할 수 있다(S1130).

구체적으로 제어부(940)는 기 설정된 시간 동안 제1 전류의 주파수 변화량이 제1 기준치 이하이면, 부하물(1000)이 끓음 상태인 것으로 판단할 수 있다. 또한, 제어부(940)는 기 설정된 시간 동안 제1 전류의 피크치 변화량이 제1 기준치 이하이면, 부하물(1000)이 끓음 상태인 것으로 판단할 수 있다.

또한, 제어부(940)는 제1 전류의 변화량을 주기적으로 산출하고, 제1 전류의 변화율이 소정의 변화율 값 보다 낮으면, 부하물(1000)이 끓음 상태인 것으로 판단할 수 있다.

제어부(940)는 부하물(1000)이 끓음 상태인 것으로 판단되면, 인버터(920) 또는 코일(903)의 출력을 감소시키거나, 차단시키도록, 상기 인버터(920)를 제어할 수 있다(S1140).

구체적으로, 제어부(940)는 부하물(1000)이 끓음 상태인 것으로 판단되면 코일(903)의 출력을 감소시키거나 차단시키기 위해, 인버터(920)의 출력을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(940)는 부하물(1000)이 끓음 상태인 것으로 판단되면 코일(903)의 출력을 최소 레벨로 감소시킬 수 있다.

제어부(940)는 부하물(1000)이 끓음 상태인 것으로 판단되면, 상기 부하물(1000)의 끓음 상태와 관련된 정보가 출력되도록 출력부(970)를 제어할 수 있다(S1150).

또한, 제어부(940)는 부하물(1000)이 끓음 상태인 것으로 판단되면, 코일(903)의 출력 변화와 관련된 정보가 출력되도록 상기 출력부(970)를 제어할 수 있다. 즉, 제어부(940)는 부하물(1000)이 끓음 상태로 판단되어, 코일(903)의 출력이 감소되면, 감소된 출력량과 관련된 정보가 출력되도록 상기 출력부(970)를 제어할 수 있다.

구체적으로, 상기 부하물(1000)의 끓음 상태와 관련된 정보는, 끓은 것으로 판단된 시점으로부터 경과된 시간, 끓은 것으로 판단된 부하물(1000)의 온도와 관련된 정보를 포함할 수 있다.

아울러, 상기 코일(903)의 출력 변화와 관련된 정보는, 현재 코일(903)의 출력 레벨, 코일(903)의 출력 차단 여부와 관련된 정보를 포함할 수 있다.

한편, 제어부(940)는 부하물(1000)이 끓음 상태인 것으로 판단되면, 경고 정보가 출력되도록 출력부(970)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 경고 정보는 이미지, 음성, 텍스트 정보 중 적어도 하나로 이루어질 수 있다.

위와 같은 본 발명의 구성에 따르면, 부하물(1000)이 끓음 상태인지 여부, 코일(903) 위에 위치하는 용기 내부의 액체가 포화상태인지 여부를 검출할 수 있다. 특히, 본 발명의 구성에 따르면, 부하물(1000)이 끓음 상태인지 여부를 검출함에 있어서, 코일에 대해 제1 측에 흐르는 제1 전류를 이용하므로, 외부 환경 변화에 대해 안정적으로 부하물(1000)의 상태를 검출할 수 있는 효과가 도출된다.

한편, 도 11에 도시되지는 않았으나, 부하물(1000)의 끓음 상태인지 여부를 판단하기 위한 작동 모드로 동작중인 경우에, 제어부(940)는 제2 전류 검출부(902)로부터 제2 전류와 관련된 정보를 전송받을 수 있다. 제어부(940)는 제1 및 제2 전류를 함께 고려하여, 부하물(1000)이 끓음 상태인지 여부를 판단할 수 있다.

구체적으로, 제어부(940)는 제1 전류의 변화량 및 제2 전류의 변화량이 모두 특정 기준치 이하인 경우에, 부하물(1000)이 끓음 상태인 것으로 판단할 수 있다. 다만, 제어부(940)는 제1 전류의 변화량과 제2 전류의 변화량에 대해 각각 다른 기준치를 비교하여, 부하물(1000)의 상태와 관련된 정보를 검출할 수 있다.

한편, 제어부(940)는 제2 전류의 변화량에 근거하여, 부하물(1000)의 상태와 관련된 정보를 검출할 수도 있다.

이하의 도 12에서는 본 발명에 따른 유도 가열 조리기의 제어방법의 또 다른 실시예가 설명된다.

도 12를 참조하면, 제1 전류 검출부(901)는 코일의 제1 측에 흐르는 제1 전류를 검출할 수 있다(S1210).

제어부(940)는 검출된 제1 전류가 기준 전류 값 이상인지 여부를 판단할 수 있다(S1220).

구체적으로, 제어부(940)는 기준 전류 값과 관련된 테이블 정보에 근거하여, 검출된 제1 전류가 기준 전류 값 이상인지 여부를 판단할 수 있다.

이 경우, 상기 테이블 정보는 입력부(960)에 인가된 출력 주파수 또는 출력 레벨에 대응하는 복수의 기준 전류 값으로 이루어질 수 있다.

즉, 제어부(940)는 인가된 출력 주파수 또는 출력 레벨에 따라, 검출된 제1 전류가 기준 전류 값 이상인지 여부를 판단할 수 있다.

일 실시 예에서, 제어부(940)는 소정의 시간 간격 동안 제1 전류의 평균 값을 이용하여, 검출된 제1 전류가 기준 전류 값 이상인지 여부를 판단할 수 있다.

제어부(940)는 검출된 제1 전류가 기준 전류 값 이상이면, 코일(903) 위에 부하물(1000)이 존재하는 것으로 판단할 수 있다(S1231).

상기 부하물(1000)이 존재하는지 여부를 판단하는 단계(S1231)는, 부하물(1000)이 끓음 상태인지 여부를 판단하는 단계(S1130)와 마찬가지로, 제2 전류 검출부(902)에서 검출된 제2 전류에 근거하여 수행될 수도 있다.

아울러, 제어부(940)는 부하물(1000)이 존재하는 것으로 판단되면, 코일(903) 또는 인버터(920)의 출력을 유지시키도록, 상기 인버터를 제어할 수 있다(S1241).

제어부(940)는 검출된 제1 전류가 기준 전류 값 이하이면, 코일(903) 위에 부하물(1000)이 존재하지 않는 것으로 판단할 수 있다(S1232).

아울러, 제어부(940)는 부하물(1000)이 존재하지 않는 것으로 판단되면, 코일(903) 또는 인버터(920)의 출력을 차단시키도록, 상기 인버터를 제어할 수 있다(S1242).

제어부(940)는 부하물(1000)이 존재하지 않음을 나타내는 알림 정보를 출력시키도록 출력부(970)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 알림 정보는 영상 정보 또는 음성 정보를 포함할 수 있다.

이하의 도 13에서는 본 발명에 따른 유도 가열 조리기의 제어방법의 또 다른 실시예가 설명된다.

도 13을 참조하면, 입력부(960)는 출력 주파수 또는 출력 레벨과 관련된 사용자 입력을 입력받을 수 있다(S1310).

구체적으로, 입력부(960)는 코일 또는 인버터의 출력을 조정하기 위한 사용자 입력을 입력받을 수 있다. 예를 들어, 입력부(960)는 복수의 숫자에 각각 대응되는 복수의 버튼을 구비할 수 있고, 상기 복수의 버튼 중 어느 하나에 인가되는 사용자 입력을 입력받을 수 있다.

도 13에 도시되지는 않았으나, 입력부(960)는 부하물(1000)의 재질을 검출하기 위한 유도 가열 조리기(900)의 작동 모드를 동작시키도록 사용자 입력을 입력받을 수도 있다.

또한, 제2 전류 검출부(902)는 코일의 제2 측에 흐르는 제2 전류를 검출할 수 있다(S1320). 또한 제어부(940)는 상기 입력된 출력 주파수에 근거하여, 인버터(920)의 출력을 점진적으로 증가시킬 수 있다(S1330).

구체적으로, 제2 전류 검출부(902)는 인버터(920) 또는 코일의 출력이 증가하는 중에 복수의 시점에서 제2 전류를 검출할 수 있다. 예를 들어, 제2 전류 검출부(902)는 일 실시예에서, 제2 전류 검출부(902)는 부하물(1000)의 재질을 검출하기 위한 유도 가열 조리기(900)의 작동모드를 동작 중인 경우, 상기 제2 전류를 검출하여, 제2 전류와 관련된 정보를 제어부(940)에 전달할 수 있다.

이로써, 제어부(940)는 인버터(920)의 출력 변화에 따른 상기 제2 전류의 변화량을 산출할 수 있다(S1340). 아울러, 제어부(940)는 산출된 제2 전류의 변화량이 제2 기준치 이상인지 여부를 판단할 수 있다(S1350).

구체적으로, 제어부(940)는 산출된 제2 전류의 변화량과 제2 기준치를 비교하여, 부하물의 재질과 관련된 정보를 검출할 수 있다. 예를 들어, 제어부(940)는 산출된 제2 전류의 변화량이 제2 기준치 이상인 경우, 상기 부하물(1000)의 재질이 알루미늄인 것으로 판단할 수 있다.

제어부(940)는 산출된 제2 전류의 변화량이 제2 기준치 이상인 경우, 코일(903)의 출력을 감소시키거나 차단시키도록 인버터(920)를 제어할 수 있다(S1361).

즉, 제어부(940)는 부하물(1000)의 재질이 알루미늄인 것으로 판단되면, 코일(903)의 출력을 감소시키거나 차단시키도록 상기 인버터(920)를 제어할 수 있다.

제어부(940)는 산출된 제2 전류의 변화량이 제2 기준치 이하인 경우, 인버터(920)의 출력을 유지시키도록 상기 인버터를 제어할 수 있다(S1362).

본 발명에 따르면, 정류회로를 통과하기 전인 1차 측 전류를 이용하여 출력 제어를 수행함으로써, 외부 환경이 변화하는 경우에도 정확한 출력 제어를 수행할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 유도 가열 조리기는 부하물의 상태를 보다 정확하고, 빠르게 검출할 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 유도 가열 조리기는 부하물이 끓음 상태인지 여부를 보다 정확하고, 빠르게 검출할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 유도 가열 조리기는 검출된 부하물의 상태에 따라, 출력 제어를 수행함으로써 열 효율을 증가시키고, 소비전력을 감소시킬 수 있는 효과가 도출된다.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 의한 유도 가열 조리기에서 화재 방지 알고리즘을 구동하는 다른 일 예를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 의한 유도 가열 조리기는 우선 파워 레벨을 감지하고(S1410), 팬 유무를 감지할 수 있다(S1420).

그리고, 기 정해진 출력 주파수로 가열 코일을 가동하고(S1430). 탑 센서(Top Sensor)의 AD 값과 2차측 전류 AD 값을 측정할 수 있다(S1440).

그리고, 나서 탑 센서의 AD 값 및 2차측 전류 AD 값의 변화를 그래프로 그린 뒤, 탑 센서의 AD 값 그래프의 시간에 따른 기울기와 2차측 전류 AD 값 그래프의 시간에 따른 기울기를 분석할 수 있다.

상기 분석 결과, 탑 센서의 AD 값 그래프의 시간에 따른 기울기와 2차측 전류 AD 값 그래프의 시간에 따른 기울기가 모두 기 정해진 기울기 이상인 경우(S1450), 화재가 발생할 위험이 있는 것으로 판단한 뒤 파워를 오프(OFF) 시킬 수 있다(S1460).

종래 유도 가열 조리기의 화재 방지 알고리즘과 달리, 본 발명의 유도 가열 조리기는 부하의 종류, 노이즈 특성 등 여러 가지 다른 환경에서도 발화가 일어날 수 있는 변화량을 검출할 수 있다는 특자점이 있다.

즉, 본 발명의 유도 가열 조리기는 부하가 있을 경우와 부하가 없을 경우 공진 전류 변화량의 특성을 파악하고, 부하가 있을 경우와 부하가 없을 경우 탑 센서의 온도 변화 분포 특성을 파악한 알고리즘을 구현할 수 있다.

본 발명의 알고리즘 정확도를 향상시키기 위하여, 유도 가열 조리기에서 정확한 공진 전류 입력을 위한 노이즈 필터 설계가 추가될 수 있다. 이 때, 하드웨어적으로 노이즈 필터 재설계를 통한 입력 노이즈 필터가 추가되거나, 소프트웨어 적으로 패스 필터를 추가하여 노이즈 입력을 정류시키는 방법이 적용될 수 있다.

또한, 탑 센서의 정확도를 높이기 위하여 1% 이상의 정밀도를 가지면서 온도 AD 값의 그래프 기울기가 선형으로 이루어질 수 있는 센서를 구축하는 것도 본 알고리즘 구현에 적용될 수 있다.

따라서, 본 발명의 유도 가열 조리기에 따라 정확한 공진 전류를 감지할 수 있을 뿐만 아니라, 빠르고 정확한 온도 제어가 가능하기 때문에 발화 감지를 통해 화재 방지의 정확도를 높이는 장점이 있다.

도 15는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 유도 가열 조리기의 일부를 분해하여 나타낸 사시도이고, 도 16은 도 15의 A-A선에 따른 단면도이고, 도 17은 도 15의 B-B선에 따른 단면도이고, 도 18은 도 15의 C-C선에 따른 단면도이다.

본 발명에 따른 유도 가열 조리기는 유도 가열 가능한 조리 용기가 안착될 수 있는 본체(1502)와, 상기 본체(1502)의 내부에 설치되어 상기 조리 용기에 전기가 흘러 발열할 수 있도록 유도 자계를 형성하는 유도 코일(1510)과, 상기 유도 코일(1510)을 구동하는 적어도 하나의 인버터 회로 유닛(1520)과, 특히 상기 인버터 회로 유닛(1520) 내 전기 소자들이 온도에 민감한 바 상기 인버터 회로 유닛(1520)의 방열이 가능토록 상기 인버터 회로 유닛(1520)을 강제적으로 냉각시킬 수 있는 인버터 방열 유닛을 포함하여 구성된다.

상기 본체(1502)에는 상기 인버터 방열 유닛에 의해, 공기가 상기 본체(1502)의 외부에서 상기 본체(1502)로 흡입되거나 상기 본체(1502)로부터 상기 본체(1502)의 외부로 토출될 수 있도록 공기 출입구(1502A)가 형성된다. 상기 본체(1502)에 형성된 공기 출입구는 도면으로 도시되지 않았지만 상기 본체(1502)의 외부와 바로 연통되는 위치에 구멍 형태로 구비될 수도 있고, 덕트가 연결될 수도 있다.

상기 인버터 회로 유닛(1520)은 소정 공간을 갖춘 인버터 바디(1522)와, 상기 인버터 바디(1522)에 갖추어진 공간에 설치되어 상기 유도 코일(1510)과 연결된 인버터 회로기판(1524)을 포함한다.

상기 인버터 바디(1522)는 절연 가능토록 몰드(mold) 성형된다. 상기 인버터 바디(1522)는 상기 인버터 회로 유닛(1520)이 상기 인버터 방열 유닛에 의해 공냉될 수 있도록, 상기 인버터 방열 유닛과 대응되는 일측에 상기 인버터 방열 유닛에 의해 강제 송풍되는 공기가 흡입되는 인버터 바디 흡입구(22A)가 형성되고, 타측에 상기 인버터 바디(1520) 내 공기가 토출되는 인버터 바디 토출구(1522B)가 형성된다. 상기 인버터 바디 토출구(1522B)는 후술할 제1,2인버터 방열 공간(R1)(R2)에 각각 대응토록 복수 개 구비되는 것도 가능하고, 후술할 제1,2인버터 방열 공간(R1)(R2)에 공통되도록 한 개로 구비되는 것도 가능하다.

상기 인버터 회로기판(1524)은 상기 인버터 회로기판(1524)의 배면(1524A)이, 상기 인버터 회로기판(1524)의 배면(1524A)과 대향되는 상기 인버터 바디(1522)의 일면, 즉 상기 인버터 바디(1522)의 바닥면(1522')과 소정 간격 이격될 수 있도록 장착된다. 이러한 인버터 회로기판(1524)은 상기 인버터 바디(1522)의 몰드 성형시 삽입되어 상기 인버터 바디(1522)에 고정되는 것도 가능하고, 스크류, 리벳, 후크 등 체결부재를 통해 상기 인버터 바디(1522)에 체결되어 고정되는 것도 가능하고, 용접, 본드, 납땜 등의 접착 방법으로 상기 인버터 바디(1522)에 고정되는 것도 가능하다.

상술한 바와 같이 상기 인버터 회로기판(1524)이 상기 인버터 바디(1522)의 바닥면(1522')으로부터 이격 설치되면, 상기 인버터 회로기판(1524)의 정면(1524B)은 물론 상기 인버터 회로기판(1524)의 배면(1524A)에도 전기 소자들이 실장 가능하게 되어, 상기 인버터 회로기판(1524)의 정면(1524B)에만 전기 소자들이 가능한 경우와 비교해볼 때, 상기 인버터 회로기판(1524)이 상대적으로 소형화될 수 있는 이점을 갖는다. 또한 상기 인버터 회로기판(1524)의 배면(1524A)에 실장된 전기 소자들도 상기 인버터 방열 유닛에 의해 직접 냉각될 수 있는 공간이 확보 가능한 이점을 갖는다.

상기 인버터 회로기판(1524)의 정면(1524B)과 상기 인버터 회로기판(1524)의 배면(1524A) 중 적어도 상기 인버터 회로기판(1524)의 정면(1524B)에는, 상기 인버터 회로기판(1524)의 전기 소자들의 방열을 위해 히트 싱크(heat sink)(1526)가 구비된다. 상기 히트 싱크(1526)는 상기 인버터 회로기판(1524)으로부터 돌출되게 구비된다.

상기 인버터 방열 유닛은 상기 인버터 회로기판(1524)의 앞쪽과 상기 인버터 회로기판(1524)의 뒤쪽으로 각각 공기를 강제 송풍하여 상기 인버터 회로 유닛(1520)을 공냉시킬 수 있는 인버터 방열 송풍기(1532)를 포함한다. 즉 상기인버터 방열 송풍기(1532)는 상기 인버터 회로기판(1524)의 정면(1524B)과 상기 인버터 바디(1522) 사이의 제1인버터 방열 공간(R1)과, 상기 인버터 회로기판(1524)의 배면(1524A)과 상기 인버터 바디(1522) 사이의 제2인버터 방열 공간(R2)으로 각각 공기가 강제 송풍되게 한다.

이를 위해 상기 인버터 방열 송풍기(1532)는 상기 인버터 바디(1522)의 내부에 설치된다. 그러면 상기 인버터 방열송풍기(1532)에 의해 강제 송풍되는 공기가 바로 상기 인버터 회로 기판(1524)을 향할 수 있다. 즉 인버터 방열 송풍기(1532)에 의해 강제 송풍되는 공기의 누설이 방지될 수 있다.

상기 인버터 방열 송풍기(1532)는 상기 인버터 회로기판(1522)과 소정 거리 이격되어 위치될 수 있다. 그러면 상기 인버터 방열 송풍기(1532)에 강제 송풍되는 공기가 상기 인버터 회로 기판(1524)을 향해 원활하게 확산될 수 있다.

상기 인버터 방열 송풍기(1532)의 흡입구(1532A)는 상기 인버터 바디(1522)의 일측에 형성된 인버터 바디 흡입구(1522A)와 합치된다. 더 상세하게는 상기 인버터 바디(1522)의 바닥면(1522')에 형성된 인버터 바디 흡입구(1522A)와 합치 된다. 따라서 상기 인버터 방열 송풍기(1532)는 상기 인버터 바디(1522)의 바닥면(1522')에 접촉된 상태로 안정적으로 설치될 수 있기 때문에 상기 인버터 방열 송풍기(1532)의 지지를 위한 구조가 불필요하고, 상기 인버터 방열 송풍기(1532)로의 공기 유입을 위한 덕트 등의 부품이 불필요한 장점을 갖게 된다.

또한 상기 인버터 방열 송풍기(1532)의 토출구(1532B)의 일측은 상기 제1인버터 방열 공간(R1)과 대응되고, 상기 인버터 방열 송풍기(1532)의 토출구(1532B)의 그 나머지 타측은 상기 제2인버터 방열 공간(R2)과 대응된다. 더욱 상세하게는 상기 제1,2인버터 방열 공간(R1)(R2)이 상하방향(화살표 Z)으로 배열되어 있는 바, 상기 인버터 방열 송풍기(1532)의 토출구(1532B)의 상측부는 상기 제1인버터 방열 공간(R1)과 대응되고, 상기 인버터 방열 송풍기(1532)의 토출구(1532B)의 하측부는 상기 제2인버터 방열 공간(R2)과 대응된다. 이 때 상기 인버터 방열 송풍기(1532)의 토출구(1532B)는 상기 인버터 회로기판(1522)의 앞쪽과 상기 인버터 회로기판(1522)의 뒤쪽의 방열량 정도에 따라 상기 제1,2인버터 방열 공간(R1)(R2)과 대응되는 비율이 결정될 수 있다. 즉 상기 인버터 방열 송풍기(1532)의 토출구(1532B)는 상기 인버터 회로기판(1522)의 앞쪽이 상대적으로 상기 인버터 회로기판(1522)의 뒤쪽보다 방열량이 크면, 상기 제1인버터 방열 공간(R1)쪽에 더 많이 대응토록 구비될 수 있다. 따라서 상기 인버터 방열 송풍기(1532) 한 개로 상기 인버터 회로기판(1524)의 앞쪽과 상기 인버터 회로기판(1524)의 뒤쪽을 모두 강제 냉각할 수 있게 된다.

상기한 인버터 방열 송풍기(1532)는 상기 히트 싱크(1526)가 상기 인버터 방열 유닛에 직접 강제 냉각될 수 있도록, 상기 히트 싱크(1526)와 인버터 회로기판(1524) 중 상기 히트 싱크(1526)와 대응토록 설치된다.

상기한 인버터 방열 유닛은 상기 인버터 회로 유닛(1520)이 복수 개인 경우, 각각의 인버터 회로 유닛(1520)과 일대일 대응토록 구비되는 것도 가능하고, 둘 이상의 인버터 회로 유닛(1520)에 공통되게 구비되는 것도 가능하다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 유도 가열 조리기의 냉각 작용을 살펴보면 다음과 같다.

상기 인버터 방열 송풍기(1532)가 구동되면, 공기를 강제적으로 유동시키는 송풍력이 발생된다.

인버터 방열 송풍기(1532)에 의한 송풍력은 상기 인버터 바디(1522)의 일측에 형성된 냉각 홀(1522C)을 통해 공기를 상기 인버터 방열 송풍기(1532)로 흡입시킨다. 그리고 상기 인버터 방열 송풍기(1532)로 흡입된 공기를 상기 인버터 바디 흡입구(1522A)를 통해 상기 인버터 바디(1522) 내부로 흡입시킨다. 이 때 상기 인버터 바디 흡입구(1522A)를 통해 상기 인버터 바디(1522) 내부로 흡입되는 공기는 상기 제1,2인버터 방열 공간(R1)(R2)으로 분할된다. 또한 상기 인버터 방열 송풍기(1532)에 의한 송풍력은 상기 인버터 바디(1522) 내부로 흡입된 공기, 특히 상기 제1,2인버터 방열 공간(R1)(R2)에 강제 흡입된 공기를 상기 인버터 바디 토출구(1522B)를 통해 상기 인버터 바디(1522) 외부로 토출시킨다.

따라서 상기 인버터 방열 송풍기(1532)에 의한 송풍력에 의해, 상기 인버터 회로기판(1524)의 앞쪽에 있는 전기 소자들과 상기 인버터 회로기판(1524)의 뒤쪽에 있는 전기소자들이 모두 직접적으로 강제 냉각될 수 있게 된다.

도 19는 도 16과 대응되는 도면으로서, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 유도 가열 조리기의 주요부 측단면도이고, 도 20은 도 17과 대응되는 도면으로서, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 유도 가열 조리기의 주요부 측단면도이고, 도 21은 도 19의 A-A선에 따른 평단면도이다.

본 실시 예에 따른 유도 가열 조리기는, 후술할 인버터 방열 송풍기의 토출구 분할막과 인버터 가이드 이외의 기타 구성 및 작용이 도 15 내지 도 17을 참조하여 상술한 본 발명의 제1 실시 예와 동일,유사하게 실시 가능하므로, 상술한 본 발명의 제1실시 예와 중복되는 설명을 생략한다.

본 실시 예에 따른 유도 가열 조리기는, 인버터 바디(1550) 내 인버터 회로 기판(1552)의 앞쪽과 상기 인버터 회로기판(1552)의 뒤쪽 모두 강제적인 냉각이 가능토록, 상기 인버터 바디(1550) 내 제1,2인버터 방열 공간(1551A)(1551B)에 송풍력을 발생시키는 인버터 방열 송풍기(1560)와, 상기 인버터 바디(1550)와 상기 인버터 회로기판(1552) 사이에 배치되고 상기 인버터 방열 송풍기(1560)와 연통되는 인버터 가이드(1570)를 포함한다.

상기 인버터 방열 송풍기(1560)는 상기 인버터 가이드(1570)가 있기 때문에, 본 발명의 제1실시 예에서 상술한 바와 같이 상기 인버터 방열 송풍기(1560)의 토출구(1561)가 상기 제1,2인버터 방열 공간(1551A)(1551B)과 각각 대응토록

배치되는 것은 물론, 상기 인버터 방열 송풍기(1560)의 토출구(1561)가 상기 제1인버터 방열 공간(1551A)과 대응토록 설치되는 것도 가능하다. 따라서 상기 인버터 가이드(1570)로 인해 상기 인버터 방열 송풍기(1560)의 설치 자유도가 향상될 수 있는 이점을 갖는다.

상기 인버터 방열 송풍기(1560)의 토출구(1561)에는 상술한 본 발명의 제1실시 예는 물론, 본 실시 예와 같이 상기 인버터 방열 송풍기(1560)의 토출구(1561)가 상기 제1,2방열 공간(1551A)(1551B)에 각각 대응토록 설치된 경우, 상기 인버터 방열 송풍기(1560)의 토출구(1561)를 상기 제1인버터 방열 공간(1551A)과 대응되는 부분과 상기 제2인버터 방열공간(1551B)과 대응되는 부분으로 구획하는 토출구 분할막(1561A)이 구비될 수 있다. 상기 토출구 분할막(1561A)은 상기 인버터 방열 송풍기(1560)의 외측으로 돌출되지 않도록 구성되는 것은 물론, 상기 인버터 방열 송풍기(1560)의 외측으로 돌출되게 구성되는 것도 가능하다. 상기와 같이 인버터 방열 송풍기(1560)의 토출구(1561)에 토출구 분할막(1561A)이 구비됨으로써, 상기 인버터 방열 송풍기(1560)에 의한 송풍력이 상기 제1,2인버터 방열 공간(1551A)(1551B) 중 어느 한쪽으로 지나치게 집중되지 않는 이점을 갖게 된다.

상기 인버터 가이드(1570)는 상기 인버터 방열 송풍기(1560)에 의한 송풍력을 상기 제2인버터 방열 공간(1551B)으로 안내하는 유로 및 상기 인버터 회로 기판(1552)를 지지하는 역할을 겸할 수 있도록, 복수 개의 가이드 리브(1572)(1574)로 이루어질 수 있다. 상기 복수 개의 가이드 리브(1572)(1574)는 상기 제2인버터 방열 공간(1551B)의 방열 영역 구획에 따라 둘 또는 셋 이상이 될 수 있다.

상기 복수 개의 가이드 리브(1572)(1574)는 상기 인버터 바디(1550)의 흡입구(1550A)에서부터 상기 인버터 바디(1550)의 토출구(1550B)까지 구비될 수 있다. 따라서 상기 복수 개의 가이드 리브(1572)(1574)로 인해 상기 인버터 방열 송풍기(1560)에 의한 송풍력이 상기 인버터 바디(1550)의 토출구(1550B)까지 원활하게 안내될 수 있다. 또한 상기 복수 개의 가이드 리브(1572)(1574)로 인해 상기 인버터 회로기판(1554)이 견실하게 지지될 수 있기 때문에 상기 인버터 회로기판(1554)이 상기 인버터 바디(1550)의 바닥면으로부터 이격 설치되게 하기 위한 별도의 부품이 생략될 수 있다.

상기 인버터 가이드(1570)는 상기 인버터 방열 송풍기(1560)가 상기 인버터 회로기판(1554)을 기준으로 상기 인버터 회로기판(1554)에서 히트 싱크(1556) 쪽으로 치우쳐 배치된 경우, 상기 인버터 방열 송풍기(1560) 측 선단 부분(1570')이 상기 인버터 회로기판(1554)을 기준으로 상기 인버터 회로기판(1554)에서 상기 히트 싱크(1556) 쪽으로 연장될 수 있다. 즉 상기 복수 개의 가이드 리브(1572)(1574) 중 상대적으로 상기 히트 싱크(1556) 쪽에 위치된 가이드 리브(1572)의 인버터 방열 송풍기(1560) 측 끝단 부분(1572')이 상기 히트 싱크(1556) 쪽으로 절곡될 수 있다. 따라서 상기 인버터 방열 송풍기(1560)에 의한 송풍력이 누설되지 않고, 상기 제2인버터 방열 공간(1551B)에 충분히 공급될 수 있는 이점을 갖게 된다.

인버터 방열 송풍기(1560)의 토출구(1561)에 토출구 분할막(1561A) 이 구비되고, 상기 인버터 가이드(1570)가 구비된 경우, 상술한 본 발명의 제1실시 예와 같이 상기 인버터 회로기판(1552)의 직접적인 강제 냉각이 이루어지되, 그 방열 효과가 더욱 향상된다.

도 22는 도 18과 대응되는 도면으로서, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 유도 가열 조리기의 평단면도이고, 도 23은 도 22의 A-A선에 따른 측단면도이다.

본 실시 예에 따른 유도 가열 조리기는, 하나의 인버터 방열 송풍기가 복수 개의 인버터 회로기판을 방열토록 구비되고, 후술할 인버터 가이드가 구비되는 것 이외의 기타 구성 및 작용이 도 15 내지 도 17을 참조하여 상술한 본 발명의 제1실시 예와 동일, 유사하게 실시 가능하므로, 상술한 본 발명의 제1실시 예와 중복되는 설명을 생략한다.

본 실시 예에서는 설명의 편의를 위해 상기 인버터 회로기판을 2개로 한정하여 설명한다.

본 실시 예에 따른 유도 가열 조리기는, 인버터 바디(1600) 내부에 복수 개의 인버터 회로기판 즉 제1,2인버터 회로기판(1602)(1604)과, 상기 제1,2 인버터 회로 기판(1602)(1604)에 각각 구비된 제1,2히트 싱크(1606)(1608)와, 상기 제1,2인버터 회로기판(1602)(1604)의 방열을 위한 인버터 방열 송풍기(1610)와, 상기 인버터 방열 송풍기(1610)에 의한 송풍력을 상기 제1,2인버터 회로기판(1602)(1604)쪽으로 안내하는 인버터 가이드(1620)를 포함한다.

제1,2인버터 회로기판(1602)(1604)은 서로 이격 배치되고, 상기 제1,2히트 싱크(1606)(1608)는 상기 제1,2인버터 회로기판(1602)(1604)의 서로 이격된 사이에 위치되며, 상기 인버터 방열 송풍기(1610)는 상기 제1,2히트 싱크(1606)(1608)와 대응토록 배치된다. 따라서 하나의 인버터 방열 송풍기(1610)로도 상기 제1,2인버터 회로기판(1602)의 앞쪽과 상기 제1,2인버터 회로기판(1604)의 뒤쪽 모두 강제 냉각될 수 있다.

상기 인버터 가이드(1620)는 상기 제1,2인버터 회로기판(1602)(1604)의 뒤쪽과 상기 인버터 바디(1600) 사이의 제1,2인버터 회로기판(1602)(1604)의 뒤쪽 방열 공간으로 상기 인버터 방열 송풍기(1610)의 송풍력을 전달토록 구비된다. 특히 상기 인버터 가이드(1620)는 덕트와 같이 구비되어, 상기 인버터 방열 송풍기(1610)와 상기 제1,2인버터 회로기판(1602)(1604)의 뒤쪽 방열 공간에 폐쇄된 유로를 만든다. 따라서 상기 인버터 방열 송풍기(1610)에 의한 송풍력 누설이 최소화될 수 있다.

상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (8)

1. 상용전원을 직류전압으로 정류하는 정류부;
   상기 정류부에서 정류된 전압을 조리영역에 위치된 코일에 인가하여, 상기 코일에 유도 자계를 발생시키는 인버터;
   상기 인버터에 상기 코일에 제공되는 전압을 제어하기 위한 동작 주파수를 출력하는 구동부;
   상기 코일에 인가되는 전압에 대응하는 공진 전압을 생성하는 공진부;
   상기 인버터 및 상기 공진부 사이에 배치되며, 공진 전류 입력을 위한 노이즈 필터가 구비된 검출부;
   부하물의 주변 온도를 측정하고, 측정한 온도가 선형 그래프로 구성되는 데이터를 생성하는 온도 센서; 및
   상기 검출부에서 검출된 전류값에 기초하여 동작 주파수를 산출하고, 산출한 동작 주파수를 기반으로 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함하고,
   상기 제어부는,
   설정시점 동안 상기 검출부에서 검출된 전류값에 기초하여 산출된 동작주파수의 변화량이 과열을 판단하기 위하여 기 정해진 제 1 변화량 이상이고,
   상기 설정시점 동안 상기 온도센서에서 측정된 온도 변화량이 과열을 판단하기 위하여 기 정해진 제 2 변화량 이상인 경우 상기 코일의 출력 레벨을 감소시키는 것을 특징으로 하는 유도 가열 조리기.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 검출부에서 검출된 전류값의 변화량에 근거하여, 상기 부하물의 상태와 관련된 정보를 검출하는,
   유도 가열 조리기.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 전류값의 변화량이 기 정해진 값 이하이면, 상기 부하물이 끓음 상태인 것으로 판단하고,
   상기 판단 결과에 근거하여, 상기 출력 레벨을 감소시키는,
   유도 가열 조리기.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 유도 가열 조리기의 작동 상태 정보를 출력하는 출력부를 더 포함하고,
   상기 제어부는,
   상기 부하물이 끓음 상태인 것으로 판단되면, 끓음 상태와 관련된 정보가 출력되도록 상기 출력부를 제어하는,
   유도 가열 조리기.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 출력 레벨을 감소시키는 경우, 감소된 출력량 정보 및 감소된 출력량으로 가열이 진행된 시간 정보가 출력되도록 상기 출력부를 제어하는,
   유도 가열 조리기.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 검출부에서 검출한 전류값이 기 정해진 값 이상이면, 상기 코일 위에 부하물이 존재하는 것으로 판단하는,
   유도 가열 조리기.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 코일에 가해지는 출력레벨을 유지하기 위한 동작 주파수 변화량을 제1 변수 값으로 기록하며, 상기 온도 센서에서 온도 변화량을 제2 변수 값으로 기록하고,
   상기 코일 위에 부하물이 존재하는 것으로 판단하는 경우, 상기 제1 변수 값과 상기 제2 변수 값이 동시에 각각의 기 정해진 변화량 이상의 값을 갖는 경우에도 상기 출력 레벨을 유지시키는,
   유도 가열 조리기.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 인버터와 이격된 위치에 공기가 출입하는 공기 출입부; 및
   상기 공기 출입부를 통해 공기가 상기 인버터를 출입하게 하는 인버터 송풍기를 더 포함하는,
   유도 가열 조리기.
   

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