KR102134683B1

KR102134683B1 - Cooking apparatus using radio frequency heating

Info

Publication number: KR102134683B1
Application number: KR1020130155549A
Authority: KR
Inventors: 문현욱; 김완수; 하정형
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2013-12-13
Filing date: 2013-12-13
Publication date: 2020-07-16
Also published as: KR20150069295A

Abstract

본 발명의 라디오파 가열 조리기기는, 교류 전원을 공급받아 1MHz 이상 100MHz 이하의 일정한 라디오파 신호를 발생하는 파워 제너레이터; 상기 파워 제너레이터와 연결되는 제1전극과 상기 제1전극과 소정 간격 이격되며 접지되는 제2전극; 상기 제1전극과 제2전극 사이에 배치되고 내부에 유전물질이 담겨 있는 조리용기; 상기 파워 제너레이터와 상기 제1전극 사이에 연결되어 상기 파워 제너레이터의 출력 임피던스와 상기 조리용기에서 조리대상물의 부하 임피던스를 정합시키는 임피던스 매칭장치; 및 상기 파워 제너레이터의 작동을 제어하고 상기 파워 제너레이터의 파워와 상기 조리대상물의 부하에 따라 상기 조리용기 내의 유전물질의 온도를 조절하는 제어부를 포함한다.The radio wave heating cooking apparatus of the present invention includes: a power generator that receives AC power and generates a constant radio wave signal of 1 MHz or more and 100 MHz or less; A first electrode connected to the power generator and a second electrode spaced apart from the first electrode and grounded; A cooking vessel disposed between the first electrode and the second electrode and containing dielectric material therein; An impedance matching device connected between the power generator and the first electrode to match an output impedance of the power generator and a load impedance of a cooking object in the cooking vessel; And a control unit controlling the operation of the power generator and adjusting the temperature of the dielectric material in the cooking vessel according to the power of the power generator and the load of the cooking object.

Description

Cooking apparatus using radio frequency heating

본 발명은 라디오파 가열 조리기기에 관한 것이다.The present invention relates to a radio-heated cooking appliance.

일반적으로 전원을 공급받아 음식물을 조리하기 위해 가열하는 방법으로는 전열선을 이용한 전기 전도 가열(electric conduction heating), 전자기력을 이용하는 유도 가열(induction heating), 용량성 가열(capacitive heating)로서 고주파를 이용하는 유전체 가열(dielectric heating), 전자기 복사 가열(electromagnetic radiative heating) 등이 있다.In general, as a method for heating food to be supplied with power, electric conduction heating using an electric heating wire, induction heating using electromagnetic force, and dielectric using high frequency as capacitive heating Heating, and electromagnetic radiative heating.

그 중에서 용량성 유전체 가열은 1~300MHz의 주파수를 이용하고, 2개의 평판 전극 사이에 피가열체를 놓고 양 전극에 교류 전원을 가하여 유전체인 피가열체의 분자가 왕복 운동을 하면서 가열되도록 하는 것이다.Among them, the capacitive dielectric heating uses a frequency of 1 to 300 MHz, and an object to be heated is placed between two flat electrodes to apply AC power to both electrodes so that the molecules of the object to be heated are heated while reciprocating. .

1~300MHz의 주파수는 라디오파(radio frequency)에 속하므로 라디오파 가열이라 할 수 있다.Since the frequency of 1~300MHz belongs to radio frequency, it can be called radio wave heating.

전자기 복사 가열은 더 높은 주파수인 300MHz~300GHz의 마이크로파를 이용하는데, 허용된 주파수로 915MHz와 2450MHz가 있다. 마이크로파는 초단파라고도 하며, 마이크로파의 에너지는 피가열체인 음식물의 표면으로부터 침투하여 주로 물과 지방, 단 분자들을 활성화시킨다. 에너지파를 받은 분자들은 매우 빠르게 회전하면서 운동하는데, 이러한 운동에너지가 음식물의 온도를 높이게 된다.Electromagnetic radiant heating uses microwaves of higher frequencies 300 MHz to 300 GHz, with the allowed frequencies being 915 MHz and 2450 MHz. Microwave is also called ultra-short wave, and the energy of microwave penetrates from the surface of food, which is the object to be heated, and mainly activates water, fat, and single molecules. Molecules that receive energy waves rotate and rotate very quickly, and this kinetic energy increases the temperature of food.

전자기 복사 가열은 전자레인지 내지 전기 오븐에서 흔히 사용되고, 마이크로파를 만드는 것이 마그네트론이다. 전자기 복사 가열은 마이크로파를 이용하므로 마이크로파 가열이라고 할 수 있다.Electromagnetic radiation heating is commonly used in microwave ovens or electric ovens, and magnetron is used to make microwaves. Since electromagnetic radiation heating uses microwaves, it can be called microwave heating.

라디오파 가열은 마이크로파 가열에 비해 몇 가지 이점이 있다.Radio heating has several advantages over microwave heating.

라디오파 가열은 마이크로파 가열에 비해 피가열체의 형태가 다양하더라도 더 균일한 가열을 할 수 있다.Radio wave heating can be performed more uniformly even though the shape of the object to be heated is different than microwave heating.

라디오파 가열은 마이크로파 가열에 비해 표준 파워 그리드 튜브를 사용할 수 있을 정도로 충분히 낮은 주파수에서 작동하므로 적은 비용이 들뿐만 아니라 , 일반적으로 훨씬 높은 파워 발생 수준을 허용한다.Radio wave heating operates at a frequency low enough to use a standard power grid tube compared to microwave heating, so it is not only less expensive, but generally allows for much higher levels of power generation.

이러한 라디오파 가열을 이용한 라디오파 유전 가열 시스템이 미국등록특허공보 US6784405에 개시되어 있다.A radio wave dielectric heating system using such radio wave heating is disclosed in US Patent Publication No. US6784405.

상기 라디오파 유전 가열 시스템은 주파수 제너레이터(Frequency Generator)와 임피던스 매칭 네트워크(Impedance Matching Network) 사이에 방향성 결합기(Directional Coupler)를 개재하여 순방향 전력과 역방향 전력을 듀얼 채널 파워미터(Dual Channel Power Meter)를 통해 제어부에 입력하면 제어부가 임피던스 매칭 네트워크를 조절하여 부하 임피던스와 입력 임피던스를 매칭하도록 이루어져 있다.The radio-wave dielectric heating system provides a dual channel power meter for forward and reverse power through a directional coupler between a frequency generator and an impedance matching network. When input to the control unit through, the control unit is configured to match the load impedance and the input impedance by adjusting the impedance matching network.

그런데, 상기 시스템의 주파수 제너레이터에서 발생되는 라디오파의 주파수는 가변적일 뿐만 아니라 임피던스 매칭을 위해 시스템의 제어부가 직접 제어하므로, 그 제어가 복잡하고 어려운 문제점이 있었다.However, since the frequency of the radio wave generated by the frequency generator of the system is not only variable, the control unit of the system directly controls the impedance matching, so that the control is complicated and difficult.

또한, 평판형의 두 전극 사이에 피가열체가 배치되는데, 조리기기로 사용할 경우 가열되는 유전체인 음식물의 형태가 다양하므로 음식물의 형태에 따라 부위별로 불균일하게 가열되는 문제점이 있었다.In addition, an object to be heated is disposed between the two electrodes of a flat plate type, and when used as a cooking appliance, there are various types of foods, which are dielectrics to be heated, and thus, there is a problem in that the parts are unevenly heated according to food types.

본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 일정한 주파수의 라디오파를 이용하고 임피던스 매칭을 정확하고 용이하게 할 수 있으며 음식물을 균일하고 효율적으로 가열할 수 있는 라디오파 가열 조리기기를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been devised to solve the above-mentioned conventional problems, and provides a radio wave heating cooking device that can use a radio wave of a constant frequency, accurately and easily perform impedance matching, and uniformly and efficiently heat food. There is a purpose.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 라디오파 가열 조리기기는, 교류 전원을 공급받아 1MHz 이상 100MHz 이하의 일정한 라디오파 신호를 발생하는 파워 제너레이터; 상기 파워 제너레이터와 연결되는 제1전극과 상기 제1전극과 소정 간격 이격되며 접지되는 제2전극; 상기 제1전극과 제2전극 사이에 배치되고 내부에 유전물질이 담겨 있는 조리용기; 상기 파워 제너레이터와 상기 제1전극 사이에 연결되어 상기 파워 제너레이터의 출력 임피던스와 상기 조리용기에서 조리대상물의 부하 임피던스를 정합시키는 임피던스 매칭장치; 및 상기 파워 제너레이터의 작동을 제어하고 상기 조리대상물의 부하에 따라 상기 조리용기 내의 유전물질의 온도를 조절하는 제어부를 포함한다.Radio-wave heating cooking apparatus of the present invention for achieving the above object is a power generator that receives an AC power to generate a constant radio wave signal of 1MHz or more and 100MHz or less; A first electrode connected to the power generator and a second electrode spaced apart from the first electrode and grounded; A cooking vessel disposed between the first electrode and the second electrode and containing dielectric material therein; An impedance matching device connected between the power generator and the first electrode to match an output impedance of the power generator and a load impedance of a cooking object in the cooking vessel; And a control unit that controls the operation of the power generator and adjusts the temperature of the dielectric material in the cooking vessel according to the load of the cooking object.

상기 임피던스 매칭장치는, 상기 부하 임피던스의 위상과 크기를 측정하는 임피던스 센서; 및 상기 임피던스 센서와 상기 제1전극 사이에 연결되어 임피던스 매칭을 실행하는 매칭회로를 포함하는 것이 바람직하다.The impedance matching device includes: an impedance sensor that measures the phase and magnitude of the load impedance; And a matching circuit connected between the impedance sensor and the first electrode to perform impedance matching.

상기 조리기기는 상기 유전물질의 온도를 측정하는 제1온도센서를 더 포함하는 것이 바람직하다.Preferably, the cooking appliance further includes a first temperature sensor for measuring the temperature of the dielectric material.

상기 조리기기는 상기 조리대상물의 온도를 측정하는 제2온도센서를 더 포함하는 것이 바람직하다.Preferably, the cooking device further includes a second temperature sensor for measuring the temperature of the cooking object.

상기 조리용기는 유전물질이 담겨 있는 공간을 2 이상의 공간으로 구획하는 적어도 하나의 칸막이를 더 포함하는 것이 바람직하다.Preferably, the cooking vessel further includes at least one partition that divides the space containing the dielectric material into two or more spaces.

상기 적어도 하나의 칸막이는 금속 재질의 판재와 이에 코팅된 절연 물질로 이루어진 것이 바람직하다.The at least one partition is preferably made of a metal plate and an insulating material coated thereon.

상기 적어도 하나의 칸막이는 상기 조리용기 내에서 그 위치를 이동가능하게 장착되는 것이 바람직하다.It is preferable that the at least one partition is movably mounted at the position in the cooking vessel.

상기 적어도 하나의 칸막이는 상기 유전물질이 통과할 수 있도록 형성된 복수의 관통홀을 포함하는 것이 바람직하다.Preferably, the at least one partition includes a plurality of through holes formed to allow the dielectric material to pass therethrough.

상기 유전물질은 액체 상태이고, 상기 조리용기와 연결되는 유전물질 순환유로와, 상기 유전물질을 순환시키는 펌프를 포함하는 순환장치를 더 포함하는 것이 바람직하다.Preferably, the dielectric material is in a liquid state, and further includes a circulating device including a dielectric material circulation passage connected to the cooking vessel and a pump circulating the dielectric material.

상기 파워 제너레이터의 파워와 상기 조리대상물의 부하에 따라 상기 유전물질의 온도를 적절한 범위로 유지하기 위해, 상기 유전물질을 가열 또는 냉각시키는 열전달장치를 더 포함하는 것이 바람직하다.In order to maintain the temperature of the dielectric material in an appropriate range according to the power of the power generator and the load of the cooking object, it is preferable to further include a heat transfer device for heating or cooling the dielectric material.

상기 유전물질은 액체 또는 분상물 또는 입상물 형태의 고체로 이루어질 수 있다.The dielectric material may be made of a liquid or powder or solid in the form of a granular material.

상기 유전물질은 부도체의 용기 또는 주머니에 밀폐되도록 포장될 수 있다.The dielectric material may be packaged to be sealed in a nonconductive container or pouch.

상기 제1전극과 상기 제2전극은 상기 조리용기의 양측 외면에 서로 마주보도록 장착되는 것이 바람직하다.The first electrode and the second electrode are preferably mounted to face each other on both outer surfaces of the cooking vessel.

상기 제1전극과 상기 제2전극은 금속 플레이트 형태로 이루어져 상하로 서로 평행하게 배치되고, 상기 조리용기는 상기 제2전극의 상면에 놓일 수 있다.The first electrode and the second electrode are formed in the form of a metal plate and are arranged parallel to each other up and down, and the cooking vessel may be placed on the upper surface of the second electrode.

상기 조리용기는 상면이 개방된 형태를 갖고, 상기 조리용기의 개방된 상면은 별도의 금속 플레이트에 의해 커버될 수 있다.The cooking container has an open top surface, and the open upper surface of the cooking container may be covered by a separate metal plate.

상기한 본 발명의 조리기기에 의하면, 일정한 주파수의 라디오파를 발생하고 제어부와 상관 없이 아날로그 회로를 통해 실시간으로 임피던스 매칭을 정확하고 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.According to the cooking apparatus of the present invention, radio waves of a certain frequency are generated, and impedance matching can be accurately and easily performed in real time through an analog circuit regardless of the control unit.

또한, 음식물을 가열하는 두 전극 사이에 음식물을 둘러싸는 유전물질을 배치함으로써 음식물을 더욱 균일하고 효율적으로 가열할 수 있는 효과가 있다.In addition, by disposing a dielectric material surrounding the food between two electrodes for heating the food, there is an effect of heating the food more uniformly and efficiently.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 조리기기의 전체 시스템을 나타내는 개략도이다.
도 2는 임피던스 매칭의 원리를 설명하는 개략도이다.
도 3은 표면 음향파 온도센서의 사용례를 나타내는 도면이다.
도 4는 표면 음향파 온도센서를 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 조리기기를 나타내는 일부 개략도이다.
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 조리기기를 나타내는 일부 개략도이다.
도 7은 본 발명의 제4실시예에 따른 조리기기를 나타내는 일부 개략도이다.1 is a schematic diagram showing an entire system of a cooking appliance according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic diagram illustrating the principle of impedance matching.
3 is a view showing an example of use of the surface acoustic wave temperature sensor.
4 is a perspective view showing a surface acoustic wave temperature sensor.
5 is a partial schematic diagram showing a cooking appliance according to a second embodiment of the present invention.
6 is a partial schematic diagram showing a cooking appliance according to a third embodiment of the present invention.
7 is a partial schematic diagram showing a cooking appliance according to a fourth embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 조리기기의 전체 시스템을 나타내는 개략도이다.1 is a schematic diagram showing an entire system of a cooking appliance according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 조리기기는, 교류 전원을 공급받아 1MHz 이상 100MHz 이하의 일정한 라디오파 신호를 발생하는 파워 제너레이터(110); 상기 파워 제너레이터와 연결되는 제1전극(220)과 상기 제1전극과 소정 간격 이격되며 접지되는 제2전극(230); 상기 제1전극과 제2전극 사이에 배치되고 내부에 유전물질(240)이 담겨 있는 조리용기(210); 상기 파워 제너레이터와 상기 제1전극 사이에 연결되어 상기 파워 제너레이터의 출력 임피던스와 상기 조리용기에서 조리대상물(260)의 부하 임피던스를 정합시키는 임피던스 매칭장치(120); 및 상기 조리대상물의 부하에 따라 상기 조리용기 내의 유전물질의 온도를 조절하는 제어부(150)를 포함한다.The cooking appliance of the present invention includes: a power generator 110 that receives AC power and generates a constant radio wave signal of 1 MHz or more and 100 MHz or less; A first electrode 220 connected to the power generator and a second electrode 230 spaced apart from the first electrode by a predetermined distance; A cooking vessel 210 disposed between the first electrode and the second electrode and containing a dielectric material 240 therein; An impedance matching device 120 connected between the power generator and the first electrode to match the output impedance of the power generator and the load impedance of the cooking object 260 in the cooking vessel; And a control unit 150 for adjusting the temperature of the dielectric material in the cooking vessel according to the load of the cooking object.

상기 파워 제너레이터(110)는 조리기기의 전원장치로부터 교류 전원을 공급받아서 주파수가 1MHz 이상 100MHz 이하인 일정한 라디오파 신호를 발생한다.The power generator 110 receives AC power from a power supply device of a cooking appliance to generate a constant radio wave signal having a frequency of 1 MHz or more and 100 MHz or less.

상기 파워 제너레이터(110)는 교류(AC) 전원으로부터 공급받는 전류를 직류(DC) 전류로 변환시키는 변환기(정류기)를 포함하고 있으며, DC 전류를 특정 주파수의 RF(Radio Frequency) 파워 신호로 변환시킨다.The power generator 110 includes a converter (rectifier) that converts a current supplied from an alternating current (AC) power into a direct current (DC) current, and converts the DC current into a radio frequency (RF) power signal of a specific frequency. .

예를 들어 상기 파워 제너레이터(110)는 13.56MHz 또는 27.12MHz의 RF 파워 신호를 발생할 수 있다.For example, the power generator 110 may generate an RF power signal of 13.56 MHz or 27.12 MHz.

상기 라디오파 파워는 서로 이격되도록 설치된 제1전극(220)과 제2전극(230)에 가해지고, 두 전극 사이에 배치된 조리대상물(260)에 라디오파의 에너지가 가해져서 조리대상물이 가열된다.The radio wave power is applied to the first electrode 220 and the second electrode 230 installed to be separated from each other, and the energy of the radio wave is applied to the cooking object 260 disposed between the two electrodes to heat the cooking object. .

조리대상물(260)의 극성 분자들은 유전체에 해당하고 두 전극 사이에 형성되는 교류 전기장에 의해 유전 손실이 발생하여 가열된다.The polar molecules of the cooking object 260 correspond to a dielectric material and are heated due to dielectric loss caused by an alternating electric field formed between two electrodes.

상기 제1전극(220)과 제2전극(230) 사이에는 내부에 유전물질(240)이 담겨 있는 조리용기(210)가 배치된다.Between the first electrode 220 and the second electrode 230, a cooking vessel 210 containing a dielectric material 240 is disposed therein.

상기 조리용기(210)는 두 전극이 그 외측면에 부착되어 고정될 수 있도록 함과 아울러, 내부에 유전물질(240)과 조리대상물(260)을 고정하는 역할을 한다.The cooking vessel 210 serves to fix the dielectric material 240 and the cooking object 260 therein while allowing the two electrodes to be fixed to the outer surface.

상기 파워 제너레이터(110)와 제1전극(220) 사이에는 상기 파워 제너레이터(110)의 출력 임피던스와 조리대상물(260)의 부하 임피던스를 정합시키는 임피던스 매칭장치(120)가 연결된다.An impedance matching device 120 that matches the output impedance of the power generator 110 and the load impedance of the cooking object 260 is connected between the power generator 110 and the first electrode 220.

상기 파워 제너레이터(110)의 출력 임피던스는 약 50Ω으로 정해질 수 있는데, 두 전극 사이의 부하 임피던스는 조리대상물에 따라 실수부 성분뿐만 아니라 허수부 성분까지 포함하기 때문에 50Ω이 되지 않는다.The output impedance of the power generator 110 may be set to about 50 Ω, but the load impedance between the two electrodes does not become 50 Ω because it includes not only the real component but also the imaginary component depending on the cooking object.

상기 파워 제너레이터(110)의 출력 임피던스는 두 전극측의 입장에서는 입력 임피던스가 된다. 이 입력 임피던스와 부하 임피던스가 일치하지 않을 경우 입력측에서 출력측으로 최대 전력이 전달되지 않는다.The output impedance of the power generator 110 becomes an input impedance from the viewpoint of the two electrodes. If the input impedance and load impedance do not match, the maximum power is not transmitted from the input side to the output side.

따라서, 상기 임피던스 매칭장치(120)는 출력 임피던스와 부하 임피던스를 일치시켜 두 전극으로 라디오파의 파워가 반사되지 않고 최대 전력이 전달되도록 한다.Therefore, the impedance matching device 120 matches the output impedance and the load impedance so that the power of the radio wave is not reflected to the two electrodes and the maximum power is transmitted.

그리고, 상기 제어부(150)는 조리기기 전체의 작동을 제어하는 것으로서 특히 상기 파워 제너레이터(110)의 작동을 제어하고 상기 조리대상물(260)의 부하에 따라 상기 조리용기(210)에 있는 유전물질(240)의 온도를 조절할 수 있다.In addition, the control unit 150 controls the operation of the entire cooking appliance, in particular, controls the operation of the power generator 110 and the dielectric material in the cooking vessel 210 according to the load of the cooking object 260 ( 240).

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(150)는 상기 임피던스 매칭장치(120)와 신호를 주고받도록 연결되어 있지 않다.As shown in FIG. 1, the control unit 150 is not connected to exchange signals with the impedance matching device 120.

즉, 상기 임피던스 매칭장치(120)는 제어부(150)에 의해 제어되지 않고, 자체적으로 부하의 위상과 진폭을 측정하여 그 차이에 해당하는 에러(Error) 신호를 기반으로 아날로그 회로를 통해 실시간으로 매칭회로의 임피던스를 바꿔 입력 임피던스와 동일하게 50Ω으로 맞춰 준다.That is, the impedance matching device 120 is not controlled by the control unit 150, it measures the phase and amplitude of the load itself, and matches in real time through an analog circuit based on an error signal corresponding to the difference. Change the impedance of the circuit and set it to 50Ω equal to the input impedance.

이를 위해, 상기 임피던스 매칭장치(120)는 상기 부하 임피던스의 위상과 크기를 측정하는 임피던스 센서(130), 및 상기 임피던스 센서와 상기 제1전극 사이에 연결되어 임피던스 매칭을 실행하는 매칭회로(140)를 포함하는 것이 바람직하다.To this end, the impedance matching device 120 is an impedance sensor 130 for measuring the phase and magnitude of the load impedance, and a matching circuit 140 connected between the impedance sensor and the first electrode to perform impedance matching It is preferred to include.

상기 임피던스 센서(130)는 부하측과 연결되어 부하측의 전압과 전류를 측정하여 부하 임피던스의 위상(Phase)과 크기(Magnitude)를 측정하는 것으로서, PM센서라고도 한다.The impedance sensor 130 is connected to the load side and measures the voltage and current of the load side to measure the phase and magnitude of the load impedance, also referred to as a PM sensor.

상기 임피던스 매칭회로(140)는 부하측과 연결된 지점의 임피던스를 조정하여 파워 제너레이터의 출력 임피던스와 정합시키는 회로로서, 병렬 또는 직렬 연결된 가변 커패시터와 가변 인덕터의 조합이나, 병렬 또는 직렬 연결된 복수의 가변 커패시터와 일반 인덕터의 조합으로 구성될 수 있다.The impedance matching circuit 140 is a circuit that adjusts the impedance of a point connected to the load side to match the output impedance of the power generator, and a combination of a variable capacitor connected in parallel or in series or a variable inductor, or a plurality of variable capacitors connected in parallel or in series. It can be composed of a combination of ordinary inductors.

도 2에는 상기 임피던스 매칭회로(140)의 일예가 도시되어 있는데, 도시된 임피던스 매칭회로(140)는 병렬 연결된 가변 커패시터(142)와 직렬 연결된 가변 커패시터(144)와 직렬 연결된 인덕터(146)로 구성되어 있다.2, an example of the impedance matching circuit 140 is illustrated, and the illustrated impedance matching circuit 140 includes a variable capacitor 142 connected in parallel and a variable capacitor 144 connected in series and an inductor 146 connected in series. It is done.

상기한 바와 같이 파워 제너레이터(110)의 출력 임피던스 P는 50Ω으로 정해질 수 있는데, 부하의 영향을 받는 부하 임피던스 Q는 a-jbΩ으로서 부하에 따라 변화되는 미지의 값이 된다.As described above, the output impedance P of the power generator 110 may be determined as 50 Ω, and the load impedance Q affected by the load is a-jbΩ, which is an unknown value that changes depending on the load.

상기 임피던스 매칭회로(140)는 부하 임피던스 Q=a-jbΩ의 값이 50Ω이 되도록 두 가변 커패시터(142, 144)의 값을 자동으로 조정할 수 있다.The impedance matching circuit 140 may automatically adjust the values of the two variable capacitors 142 and 144 so that the value of the load impedance Q=a-jbΩ is 50Ω.

다시 도 1로 돌아가서, 상기 조리용기(210)의 내부에는 유전물질(240)이 채워져서 조리대상물(260)과 두 전극(220, 230) 사이의 공간을 채우는 것이 바람직하다.Returning to FIG. 1 again, it is preferable that the dielectric material 240 is filled in the cooking container 210 to fill the space between the cooking object 260 and the two electrodes 220 and 230.

상기 유전물질(240)은 마찬가지로 유전체인 조리대상물(260)에 비해 유전 손실이 상대적으로 작은 물질로서, 라디오파 전원이 가해지면 유전물질보다 조리대상물(260)이 상대적으로 더 가열된다.The dielectric material 240 is a material having a relatively low dielectric loss compared to the cooking object 260, which is a dielectric material. When the radio wave power is applied, the cooking object 260 is heated more than the dielectric material.

상기 유전물질(240)은 조리용기(210) 내에 조리대상물(260)을 둘러싸도록 채워져서, RF 파워가 조리대상물(260)에 균일하게 가해지도록 하여 균일하게 가열되도록 한다.The dielectric material 240 is filled to surround the cooking object 260 in the cooking vessel 210 so that RF power is uniformly applied to the cooking object 260 so that it is uniformly heated.

도 1에는 유전물질(240)로서 조리용기(210) 내에 액상의 물이 채워진 것이 도시되어 있다.In FIG. 1, liquid material is filled in the cooking vessel 210 as a dielectric material 240.

상기 조리용기(200)의 재질은 유전 손실이 작고 성형 제작이 용이하며 강도가 큰 것이 좋다.It is preferable that the material of the cooking vessel 200 has low dielectric loss, easy molding and high strength.

그래서, 상기 조리용기(200)는 도체인 전극에 비해 부도체인 유리, 테플론, 폴리머 등의 재질로 이루어질 수 있다.So, the cooking vessel 200 may be made of a material such as glass, Teflon, or polymer, which is a non-conductor, compared to an electrode as a conductor.

상기 유전물질(240)은 조리를 시작하기 전에 상온보다 높은 온도로 가열되어 50~70℃ 정도의 초기 온도를 가지는 것이 바람직하다.The dielectric material 240 is preferably heated to a temperature higher than room temperature before starting cooking to have an initial temperature of about 50 to 70°C.

이를 위해, 상기 조리용기(210) 내부에는 상기 유전물질(240)의 온도를 측정하는 제1온도센서(250)를 구비하는 것이 바람직하다.To this end, it is preferable to include a first temperature sensor 250 for measuring the temperature of the dielectric material 240 inside the cooking vessel 210.

상기 제1온도센서(250)는 유전물질(240)의 온도를 측정하여 상기 제어부(150)로 그 측정값 신호를 전송하고, 이에 따라 상기 제어부(150)는 조리기기의 전원 전력과 작동 여부 및 작동 시간 등을 제어한다.The first temperature sensor 250 measures the temperature of the dielectric material 240 and transmits the measured value signal to the control unit 150. Accordingly, the control unit 150 determines whether the cooking appliance is powered and operated and Control the operating time, etc.

또한, 상기 제어부(150)는 조리대상물(260)이 가열되는 동안 그 온도 변화를 감지하여 조리기기의 작동을 제어한다.In addition, the control unit 150 controls the operation of the cooking appliance by sensing the temperature change while the cooking object 260 is being heated.

이를 위해, 상기 조리용기(210) 내부에 투입되는 조리대상물(260)에는 그 온도를 측정하는 제2온도센서(270)를 구비하는 것이 바람직하다.To this end, it is preferable to include a second temperature sensor 270 for measuring the temperature in the cooking object 260 input into the cooking vessel 210.

상기 제2온도센서(270)는 조리대상물(260)이 액체인 경우도 있겠지만 고기와 같이 고체인 경우도 있으므로, 적어도 일단부가 상기 조리대상물(260) 내부에 삽입되도록 배치된다.The second temperature sensor 270 may be a liquid to be cooked, but may be solid, such as meat, so that at least one end is disposed to be inserted into the cooked object 260.

상기 제2온도센서(270)는 고주파를 이용하여 가열되는 조리용기(210) 내부에서 사용되는 것이므로, 금속 도선이나 금속 쉴드(Shield)로 되어 있는 일반적인 온도센서를 사용할 경우 전자기파의 영향을 받기 때문에 정확한 온도 측정을 할 수 없다.Since the second temperature sensor 270 is used inside the cooking vessel 210 which is heated using high frequency, when using a general temperature sensor made of metal wire or metal shield, it is affected by electromagnetic waves. Temperature measurement is not possible.

따라서, 상기 제2온도센서(270)는 비금속 재질로 이루어진 광섬유 온도센서 또는 표면 음향파 온도센서를 사용할 수 있다.Therefore, the second temperature sensor 270 may use an optical fiber temperature sensor made of a non-metal material or a surface acoustic wave temperature sensor.

상기 광섬유 온도센서(Fiber Optical Temperature Sensor)는 광섬유의 단부에 장착된 갈륨 비소화물(GaAs) 반도체 결정으로 이루어져 있다.The optical fiber temperature sensor is made of gallium arsenide (GaAs) semiconductor crystal mounted at the end of the optical fiber.

이 광섬유 온도센서는 온도에 따라 갈륨 비소화물의 밴드 갭(band gap)이 변화하는 성질을 이용하여 온도를 측정한다.This optical fiber temperature sensor measures the temperature using the property that the band gap of gallium arsenide changes with temperature.

이 광섬유 온도센서는 완전한 비금속 부도체로 이루어져 있어서, 전자기파 등에 의해 영향을 받지 않는다.This optical fiber temperature sensor is made of a complete non-metallic non-conductor, and is not affected by electromagnetic waves.

상기 광섬유 온도센서는 유전물질(240) 내부로부터 상기 제어부(150)에 유선으로 연결된다.The optical fiber temperature sensor is wired to the control unit 150 from inside the dielectric material 240.

상기 제어부(150)는 온도에 따라 변화하는 밴드 에지(band edge)의 위치를 분석하여 온도를 계산한다.The controller 150 calculates a temperature by analyzing a position of a band edge that changes with temperature.

도 3에 도시된 바와 같이, 제2온도센서(270)로서 상기 표면 음향파 온도센서(Surface Acoustic Wave temperture sensor)를 사용할 경우, 이는 무선센서로서 조리기기 내부에 안테나(280)가 마련된다.As shown in FIG. 3, when the surface acoustic wave temperature sensor is used as the second temperature sensor 270, the antenna 280 is provided inside the cooking appliance as a wireless sensor.

상기 안테나(280)는 막대 모양의 로드 안테나(Rod Antenna)가 사용될 수 있다.A rod-shaped rod antenna may be used as the antenna 280.

상기 제2온도센서로서 표면 음향파 온도센서(270)는 그 단부가 조리대상물(260)의 내부에 삽입되도록 배치된다.As the second temperature sensor, the surface acoustic wave temperature sensor 270 is disposed such that its end is inserted into the cooking object 260.

도 3은 표면 음향파 온도센서를 사용하는 방법을 설명하는 도면으로서, 편의상 조리용기와 두 전극 등을 생략하였다.3 is a view for explaining a method of using a surface acoustic wave temperature sensor, for convenience, the cooking vessel and two electrodes are omitted.

도 4에는 표면 음향파 온도센서의 구체적인 예가 도시되어 있다.4 shows a specific example of the surface acoustic wave temperature sensor.

상기 표면 음향파 온도센서(270)는 내부에 매립되는 표면 음향파 공진기(SAW-resonator, 272)와, 상기 표면 음향파 공진기와 동축케이블(274)에 의해 연결되는 안테나부(276)를 포함할 수 있다.The surface acoustic wave temperature sensor 270 includes a surface acoustic wave resonator (SAW-resonator) 272 embedded therein, and an antenna unit 276 connected by the surface acoustic wave resonator and a coaxial cable 274. Can.

또한, 상기 표면 음향파 온도센서(270)는 그 단부가 뾰족하게 형성된 팁부(271)와 상기 안테나부(276)를 둘러싼 손잡이부(278)를 더 포함할 수 있다.In addition, the surface acoustic wave temperature sensor 270 may further include a tip portion 271 whose end is sharply formed and a handle portion 278 surrounding the antenna portion 276.

상기 표면 음향파 공진기(272)는 중앙부에 상기 동축케이블(274)과 연결되어 상기 안테나부(276)로부터 전파를 받아 표면 음향파를 발생하는 전극부(E)와 상기 전극부(E)의 양측 표면에 마련되어 표면 음향파를 반사하는 반사기(Reflector, R)를 포함할 수 있다.The surface acoustic wave resonator 272 is connected to the coaxial cable 274 in a central portion, and receives both radio waves from the antenna portion 276 to generate surface acoustic waves, and both sides of the electrode portion E and the electrode portion E It may include a reflector (R) provided on the surface and reflecting the surface acoustic wave.

상기 안테나(280)에서 발생한 전파는 상기 표면 음향파 온도센서(270)의 안테나부(276)를 통해 상기 표면 음향파 공진기(272)에 전달되고, 이는 공진기 표면에서 물리적인 웨이브(wave)인 표면 음향파로 변환되어 표면을 따라 전달된다.The radio waves generated by the antenna 280 are transmitted to the surface acoustic wave resonator 272 through the antenna unit 276 of the surface acoustic wave temperature sensor 270, which is a physical wave at the surface of the resonator. It is converted into acoustic waves and transmitted along the surface.

상기 표면 음향파(SAW)는 상기 반사기(R)에 의해 반사되며, 특정한 공진주파수에 대해 공진을 일으켜서 그 신호를 상기 안테나(280)를 통해 다시 수신할 수 있다.The surface acoustic wave (SAW) is reflected by the reflector (R), and can generate a resonance for a specific resonance frequency to receive the signal through the antenna 280 again.

이때, 공진을 일으키는 전파의 주파수는 온도에 민감한 피에조 특성이 있으므로 공진이 일어나는 주파수로부터 온도를 측정할 수 있다.At this time, since the frequency of the radio wave that causes resonance has a temperature-sensitive piezo characteristic, the temperature can be measured from the frequency at which resonance occurs.

사용자는 표면 음향파 온도센서(270)를 사용할 경우, 상기 팁부(271)를 조리대상물(260)인 음식물에 찔러넣고 조리기기를 작동시키면, 상기 제어부는 상기 안테나(280)와 연결되어 무선으로 수신되는 공진 주파수 신호로부터 음식물의 온도를 측정할 수 있다.When the user uses the surface acoustic wave temperature sensor 270, when the tip portion 271 is immersed in food, which is the cooking object 260, and the cooking device is operated, the control unit is connected to the antenna 280 to receive wirelessly The temperature of the food can be measured from the resonant frequency signal.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 조리기기는 상기 유전물질(240)이 담겨 있는 조리용기(210)의 내부 공간을 2 이상의 공간으로 구획하는 적어도 하나의 칸막이(290)를 더 포함하는 것이 바람직하다.As illustrated in FIG. 1, the cooking appliance of the present invention further includes at least one partition 290 that divides the inner space of the cooking vessel 210 containing the dielectric material 240 into two or more spaces. desirable.

상기 칸막이(290)는 조리용기(210)의 내부 공간을 구획하여 조리대상물(260)이 특정한 위치에 고정될 수 있도록 한다.The partition 290 partitions the interior space of the cooking vessel 210 so that the cooking object 260 can be fixed at a specific location.

상기 칸막이(290)는 부도체인 비금속으로 제작될 수도 있으나, 도체인 금속 재질로 이루어질 수도 있다.The partition 290 may be made of a non-metal that is a non-conductor, but may also be made of a metal material that is a conductor.

상기 칸막이(290)가 금속 재질로 이루어질 경우, 두 전극 사이에서 2차 전극 역할을 하여 전자기파가 더욱 균일하게 전달되어 가열 효율을 높일 수 있다.When the partition 290 is made of a metal material, it acts as a secondary electrode between the two electrodes so that electromagnetic waves can be transmitted more uniformly to increase heating efficiency.

이때, 금속 재질이 물 등의 유전물질이나 습기가 있는 공기 등에 노출되면 부식될 우려가 있으므로, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 칸막이(290)는 금속 재질의 판재(292)와 이에 코팅된 절연 물질(294)로 이루어진 것이 바람직하다.At this time, since the metal material may be corroded when exposed to dielectric materials such as water or humid air, the partition plate 290 is a metal plate 292 and an insulating material coated thereon as shown in FIG. 2. (294).

상기 칸막이(290)는 상기 조리용기 내에서 그 위치를 이동가능하게 장착되는 것이 바람직하다.The partition 290 is preferably mounted to be movable in its position in the cooking vessel.

이를 위해, 상기 조리용기(210)의 바닥면과 측면에는 상기 칸막이(290)가 삽입되어 고정될 수 있는 그루브가 형성될 수 있다.To this end, grooves may be formed on the bottom and side surfaces of the cooking vessel 210 to which the partition 290 may be inserted and fixed.

또는, 상기 조리용기(210)의 내측면에 수평방향으로 그루브가 형성되고, 상기 칸막이(290)의 측단부에 상기 그루브에 삽입되어 슬라이딩되는 돌기가 형성될 수 있다.Alternatively, a groove may be formed in the horizontal direction on the inner surface of the cooking vessel 210, and a protrusion that is inserted into the groove and sliding on the side end of the partition 290 may be formed.

상기 칸막이(290)가 이동가능한 경우 상기 조리대상물(260)의 크기에 따라 전극과 칸막이 사이 또는 칸막이와 칸막이 사이의 간격을 좁힐 수 있으므로, 조리대상물(260)의 위치를 더 확실히 고정할 수 있다.When the partition 290 is movable, since the distance between the electrode and the partition or between the partition and the partition can be narrowed according to the size of the cooking object 260, the position of the cooking object 260 can be fixed more reliably.

한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 유전물질(240)이 액체 상태일 때, 상기 조리기기는 상기 조리용기(210)와 연결되는 유전물질 순환유로와, 상기 유전물질을 순환시키는 펌프를 포함하는 순환장치(300)를 더 포함하는 것이 바람직하다.Meanwhile, as illustrated in FIG. 1, when the dielectric material 240 is in a liquid state, the cooking appliance includes a dielectric material circulation flow path connected to the cooking vessel 210 and a pump for circulating the dielectric material. It is preferable to further include a circulating device 300.

상기 순환유로는 상기 조리용기(210)의 하부와 연결되고 상기 순환장치(300)의 케이스 내외부로 파이프 또는 호스로 연결될 수 있다.The circulation flow path may be connected to the lower portion of the cooking vessel 210 and connected to the inside or outside of the case of the circulation device 300 by a pipe or a hose.

상기 펌프(310)는 전기 모터에 의해 작동되고 물과 같은 액체를 펌핑하는 소형 펌프가 사용될 수 있다.The pump 310 is operated by an electric motor and a small pump for pumping a liquid such as water may be used.

상기 순환장치(300)는 상기 조리용기(210) 내의 유전물질을 순환시킴으로써 조리용기 내에서 원활하게 대류되도록 함으로써 유전물질의 온도 분포가 균일하도록 한다.The circulating device 300 circulates the dielectric material in the cooking vessel 210 so as to smoothly convect in the cooking vessel so that the temperature distribution of the dielectric material is uniform.

그리고 상기한 바와 같이, 상기 유전물질(240)은 조리기기를 작동하기 전에 소정 온도로 미리 가열되는 것이 바람직하다.And, as described above, the dielectric material 240 is preferably heated in advance to a predetermined temperature before operating the cooking appliance.

상기 조리기기는 상기 조리대상물(260)의 부하에 따라 상기 유전물질(240)의 온도를 적절한 범위로 유지하기 위해, 상기 유전물질을 가열 또는 냉각시키는 열전달장치를 더 포함하는 것이 바람직하다.Preferably, the cooking appliance further includes a heat transfer device that heats or cools the dielectric material to maintain the temperature of the dielectric material 240 in an appropriate range according to the load of the cooking object 260.

상기 열전달장치는 상기 유전물질(240)을 가열하는 히팅부(320)와 상기 유전물질(240)을 냉각시키는 냉각부(330)를 포함할 수 있다.The heat transfer device may include a heating unit 320 for heating the dielectric material 240 and a cooling unit 330 for cooling the dielectric material 240.

상기 히팅부(320)는 전열 히터와 같이 전기에 의해 작동되고 간단한 구조를 가진 것이 바람직하다.The heating part 320 is preferably operated by electricity, such as an electric heater, and has a simple structure.

상기 유전물질은 상기 히팅부(320) 주위를 지나면서 열을 전달받아 가열될 수 있다.The dielectric material may be heated by receiving heat while passing around the heating part 320.

상기 제어부(150)는 상기 조리용기(210) 내에 마련된 상기 제1온도센서(250)를 통해 유전물질의 온도를 실시간 감지하고, 상기 제어부(150)는 상기 유전물질의 온도가 소정 온도가 될 때까지 상기 펌프(310)와 상기 히팅부(320)를 작동시킨 다음 정지할 수 있다.The control unit 150 detects the temperature of the dielectric material in real time through the first temperature sensor 250 provided in the cooking vessel 210, and the control unit 150 when the temperature of the dielectric material reaches a predetermined temperature. Until the pump 310 and the heating unit 320 is operated, it can be stopped.

상기 열전달장치는 상기 유전물질(240)을 냉각시키는 냉각부(330)를 더 포함하는 것이 바람직하다.Preferably, the heat transfer device further includes a cooling unit 330 for cooling the dielectric material 240.

상기 히팅부(320)의 작동을 정지하더라도 상기 유전물질(240)의 온도가 바람직한 설정 온도 범위보다 높아지는 경우가 있을 수 있다.Even if the operation of the heating part 320 is stopped, there may be a case where the temperature of the dielectric material 240 is higher than a desirable set temperature range.

상기 두 전극(220, 230) 사이에 가해지는 전자기파는 상기 조리대상물(260)뿐만 아니라 상기 유전물질(240)도 일부 가열하기 때문이다.This is because the electromagnetic wave applied between the two electrodes 220 and 230 partially heats not only the cooking object 260 but also the dielectric material 240.

상기 냉각부(330)는 상기 유전물질(240)의 온도가 설정 온도보다 높아질 경우에 유전물질의 온도를 낮추어 설정 범위 내로 들어오게 한다.When the temperature of the dielectric material 240 is higher than the set temperature, the cooling unit 330 lowers the temperature of the dielectric material to enter the set range.

상기 냉각부(330)는 열전 소자를 이용하여 유전물질로부터 열을 빼앗아 냉각할 수도 있고, 방열핀이 형성된 파이프 내부를 유동하도록 하여 간단한 공랭식 구조로 구현할 수도 있다.The cooling unit 330 may be cooled by taking heat from a dielectric material using a thermoelectric element, or may be implemented in a simple air-cooled structure by allowing the heat dissipation fin to flow inside the pipe.

상기 열전달장치는 상기 조리용기(210)의 일측에 구비되거나 상기 순환장치(300)를 구비할 경우 상기 순환장치(300)의 일 구성요소로 구비될 수 있다.The heat transfer device may be provided on one side of the cooking container 210 or provided as a component of the circulation device 300 when the circulation device 300 is provided.

상기 조리용기(210)의 일측에 상기 열전달장치가 구비될 경우, 상기 조리용기(210)의 내부에 있는 유전물질(240)의 온도를 조리대상물의 부하에 따라 적절한 온도 범위가 되도록 조절할 수 있다.When the heat transfer device is provided on one side of the cooking vessel 210, the temperature of the dielectric material 240 inside the cooking vessel 210 may be adjusted to an appropriate temperature range according to the load of the cooking object.

상기 순환장치(300)가 상기 펌프(310)와 함께 상기 히팅부(320)와 냉각부(330)를 구비하는 경우, 상기 순환장치(300) 내의 유전물질의 온도를 적정 온도 범위로 조절함으로써 상기 조리용기(210) 내의 유전물질의 온도가 적정 온도 범위가 되도록 할 수 있다.When the circulation device 300 includes the heating part 320 and the cooling part 330 together with the pump 310, the temperature of the dielectric material in the circulation device 300 is adjusted to an appropriate temperature range. The temperature of the dielectric material in the cooking vessel 210 may be set to an appropriate temperature range.

상기 펌프(310)와 상기 히팅부(320) 및 냉각부(330)는 상기 제어부(150)에 의해 제어될 수 있다.The pump 310, the heating part 320, and the cooling part 330 may be controlled by the controller 150.

상기 제어부(150)는 조리기기를 작동하는 초기는 물론 조리대상물을 가열하는 조리 중에도 유전물질의 온도가 설정 범위 이내가 되도록 조절할 수 있다.The control unit 150 may control the temperature of the dielectric material to be within a set range, even during the initial operation of the cooking appliance and during cooking to heat the cooking object.

그리고, 상기 유전물질(240)이 물과 같이 액체 상태이고 상기 순환장치(300)를 구비하는 경우, 상기 칸막이(290)는 상기 유전물질(240)이 통과할 수 있도록 형성된 복수의 관통홀을 포함하는 것이 바람직하다.In addition, when the dielectric material 240 is in a liquid state such as water and is provided with the circulation device 300, the partition 290 includes a plurality of through holes formed to allow the dielectric material 240 to pass therethrough. It is desirable to do.

상기 칸막이(290)에 복수의 관통홀이 형성됨으로써, 상기 유전물질이 조리용기(320) 내에서 원활하게 대류하고 상기 순환장치(300)와의 사이에서 원활하게 순환될 수 있다.By forming a plurality of through-holes in the partition 290, the dielectric material can be convected smoothly in the cooking vessel 320 and circulated smoothly between the circulation device 300.

상기 조리대상물(260)은 부도체의 용기 또는 주머니에 진공 포장되어 상기 조리용기(210)에 투입될 수 있다.The cooking object 260 may be vacuum packed in a container or a bag of a non-conductor and then input into the cooking container 210.

최근에 육류나 생선과 같은 식재료를 진공포장하여 항온조에서 일반적인 요리 온도보다 낮은 온도를 유지한 채 물 속에서 장시간 조리하는 수비드(Sous Vide) 조리법이 알려지고 있다.Recently, Sous Vide recipes in which food ingredients such as meat or fish are vacuum-packed and cooked in water for a long time while maintaining a temperature lower than a typical cooking temperature in a thermostat have been known.

수비드 조리법은 식재료의 맛과 향, 색감은 물론 영양소까지도 최대한 유지해 주며, 특히 육류의 경우 육즙이 빠지지 않아서 부드러운 식감과 고기 자체의 맛을 일정 기간 유지해 주고, 생선의 경우 살이 부서지지 않아 원래의 모양을 그대로 유지할 수 있으므로 웰빙 조리법으로 주목받고 있다.The Souvide recipe maintains the taste, aroma and color of the ingredients as well as nutrients as much as possible, and in particular, the meat retains the soft texture and taste of the meat itself for a certain period of time because the meat does not drain, and in the case of fish, the original shape is not broken. As it can keep it as it is, it is attracting attention as a well-being recipe.

수비드(Sous Vide)는 프랑스어로서 "진공에서(Under Vacuum)"를 의미한다. 수비드 조리법은 진공포장된 식재료를 50~80℃ 정도의 비교적 저온에서 1시간 이상 가열함으로써 균일한 가열 조리를 할 수 있다.Sous Vide means "Under Vacuum" in French. In the Suvid recipe, uniformly heated cooking can be performed by heating the vacuum-packed ingredients at a relatively low temperature of about 50 to 80° C. for 1 hour or more.

식재료에 따라 48시간 이상 가열되는 경우도 있다.Depending on the food material, it may be heated for more than 48 hours.

도 1에 도시된 바와 같이, 사용자가 수비드 조리법에 따라 식재료를 진공 포장할 경우 상기한 제2온도센서(270)를 식재료에 찔러넣은 상태에서 조리대상물(260)을 유연한 용기 또는 주머니의 포장재(265)로 진공 포장할 수 있다.As shown in FIG. 1, when the user vacuum-packs the food material according to the Suvid recipe, the cooking material 260 is packaged in a flexible container or pouch while the second temperature sensor 270 is stuck in the food material. 265).

본 발명에서는 조리대상물(260)을 부도체로 이루어진 유연한 용기 또는 비닐과 같은 주머니로 진공 포장함으로써 수비드 조리법을 라디오파 가열 조리기기에 적용할 수 있다.In the present invention, the suvid recipe can be applied to a radio-heated cooking appliance by vacuum-packing the cooking object 260 in a flexible container made of non-conductor or a bag such as vinyl.

라디오파 가열 조리기기로 조리할 때 상기 유전물질(240)은 조리시에 50~80℃로 가열되고, 상기 조리대상물(260)은 40~60℃로 1~5분 동안 가열될 수 있다.When cooking with a radio-heated cooking appliance, the dielectric material 240 may be heated to 50 to 80°C during cooking, and the cooking object 260 may be heated to 40 to 60°C for 1 to 5 minutes.

예를 들어, 쇠고기 안심의 경우 항온조에서 수비드 조리법에 따라 조리하면 약 55℃에서 1시간 이상 가열해야 하였다.For example, in the case of beef tenderloin, if cooked according to the Suvid recipe in a constant temperature bath, it had to be heated at about 55°C for 1 hour or more.

이에 반해, 라디오파 가열의 경우 유전물질인 물의 초기 온도를 60℃로 하고 300W, 27.12MHz의 라디오파를 가하면 약 2분 40초만에 균일하게 조리된 음식물을 얻을 수 있었다.On the other hand, in the case of radio wave heating, when the initial temperature of water, which is a dielectric material, was set to 60° C. and 300 W, a radio wave of 27.12 MHz was applied, a uniformly cooked food was obtained in about 2 minutes and 40 seconds.

한편, 상기 유전물질(240)은 액체 또는 분상물 또는 입상물 형태의 고체로 이루어질 수 있다.On the other hand, the dielectric material 240 may be made of a solid in the form of a liquid or powder or granular material.

상기 유전물질(240)은 그 상태에 따라 액체 또는 고체가 이용될 수 있다. 액체 상태의 유전물질로는 주위에서 쉽게 구할 수 있는 물이 대표적이고, 고체 상태의 유전물질로는 모래, 알루미나 볼(Alumina Ball), 밀가루 등이 사용될 수 있다.The dielectric material 240 may be a liquid or solid depending on the state. As the dielectric material in the liquid state, water readily available in the surroundings is typical, and as the dielectric material in the solid state, sand, alumina ball, flour, or the like can be used.

도 1 및 도 2에서는 유전물질로서 액체인 물이 사용된 것이 도시되어 있고, 도 5에서는 모래와 같은 분상물 또는 입상물이 유전물질로서 사용된 것이 도시되어 있다.1 and 2 show that liquid water is used as the dielectric material, and FIG. 5 shows that powder or granular material such as sand is used as the dielectric material.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 유전물질(240)이 분상물 또는 입상물의 집합인 경우에도 유전물질(240)은 두 전극(220, 230) 사이의 조리 공간을 채우면서 조리대상물(260)을 둘러쌀 수 있다.As shown in FIG. 5, even when the dielectric material 240 is a collection of powdery or granular materials, the dielectric material 240 fills the cooking space between the two electrodes 220 and 230 while filling the cooking object 260. Can be surrounded.

상기 유전물질(240)은 부도체의 용기 또는 주머니로 된 포장재(245)로 밀폐되도록 포장될 수 있다.The dielectric material 240 may be packaged to be sealed with a packaging material 245 made of a nonconductive container or pouch.

도 6(a)에 도시된 바와 같이, 유연한 재질의 비닐이나 고무 주머니로 유전물질(240)을 밀폐되도록 포장함으로써, 상기 조리대상물(260)을 둘러싸면서 상기 두 전극(220, 230) 사이의 공간을 채우도록 배치될 수 있다.As shown in Figure 6 (a), by wrapping the dielectric material 240 to be sealed with a plastic or rubber pouch of a flexible material, the space between the two electrodes (220, 230) surrounding the cooking object 260 It can be arranged to fill.

도 6(b)에 도시된 바와 같이, 상기한 칸막이(290)를 구비할 경우 그에 대응하여 상기 포장된 유전물질(240)의 부피는 그만큼 작아질 수 있다.As shown in FIG. 6(b), when the above-described partition 290 is provided, the volume of the packaged dielectric material 240 may be reduced accordingly.

상기 포장재(245)에 의해 밀폐되도록 포장된 유전물질(240)은 조리 공간의 크기와 조리대상물(260)의 크기에 따라 달라질 수 있으므로, 상기 유전물질(240)도 그에 맞추어 적절한 부피를 갖도록 포장될 수 있다.Since the dielectric material 240 packaged to be sealed by the packaging material 245 may vary depending on the size of the cooking space and the size of the cooking object 260, the dielectric material 240 may be packaged to have an appropriate volume accordingly. Can be.

또한, 다양한 부피를 갖는 포장된 유전물질을 제공하여 사용자가 적절한 것을 선택하여 사용할 수도 있다.In addition, by providing a packaged dielectric material having various volumes, a user may select and use an appropriate one.

상기 포장된 유전물질(240)은 포장재(245)가 유연할 뿐만 아니라, 유전물질(240)도 그 윤곽의 형태가 변형될 수 있는 액체나 분상물 또는 입상물 형태의 고체이기 때문에, 상기 두 전극(220, 230) 사이의 공간을 거의 채우도록 변형될 수 있다.Since the packaged dielectric material 240 is not only flexible in the packaging material 245, but also the dielectric material 240 is a solid in the form of a liquid, powder, or granule whose shape of the contour can be modified, the two electrodes It may be modified to almost fill the space between (220, 230).

도 1, 도 2 및 도 3, 도 4의 실시예에서, 상기 제1전극(220)과 상기 제2전극(220)은 상기 조리용기(210)의 양측 외면에 서로 마주보도록 장착되었다.1, 2 and 3, 4, the first electrode 220 and the second electrode 220 were mounted to face each other on both outer surfaces of the cooking vessel 210.

도 7(a)에 도시된 바와 같이, 상기 제1전극(220)과 상기 제2전극(220)은 금속 플레이트 형태로 이루어져 상하로 서로 평행하게 배치되고, 상기 조리용기(210)는 상기 제2전극(220)의 상면에 놓일 수도 있다.As shown in FIG. 7(a), the first electrode 220 and the second electrode 220 are formed in a metal plate shape and are disposed parallel to each other up and down, and the cooking vessel 210 is the second It may be placed on the upper surface of the electrode 220.

상기 두 전극이 조리용기(210)의 양측 외면에 장착되는 경우, 상기 조리용기(210)는 소정 크기를 가지고 두 전극은 물론 상기한 순환장치(300)도 연결될 수 있는 등 조리기기의 케이스(200) 내에 고정적으로 장착될 것이다.When the two electrodes are mounted on both outer surfaces of the cooking container 210, the cooking container 210 has a predetermined size and can be connected to the two electrodes as well as the circulating device 300, such as the case 200 of the cooking device. ).

이에 반해, 도 7의 경우 두 전극은 파워가 공급되도록 연결되어 고정되고, 그 사이의 공간에 부도체로 된 임의의 조리용기(210)를 안착시켜 그 내부에 있는 조리대상물(260)을 가열할 수 있다.On the other hand, in the case of FIG. 7, the two electrodes are connected and fixed so that power is supplied, and an arbitrary cooking vessel 210 made of non-conductor is placed in the space between them to heat the cooking object 260 therein. have.

따라서, 사용자는 두 전극 사이에, 특히 제2전극(230) 위에 조리대상물(260)과 유전물질(240)을 넣은 조리용기(210)를 안착하고서 조리기기를 작동할 수 있으므로, 조리용기가 부도체의 것이라면 그 크기에 구애받지 않고 임의의 것을 사용할 수 있다.Therefore, the user can operate the cooking apparatus by placing the cooking vessel 210 in which the cooking object 260 and the dielectric material 240 are placed between the two electrodes, in particular, on the second electrode 230, so that the cooking vessel is non-conductive. Anything can be used regardless of its size.

그리고, 도 7(b)에 도시된 바와 같이, 상기 조리용기(210)는 상면이 개방된 형태를 갖고, 상기 조리용기의 개방된 상면은 별도의 금속 플레이트(295)에 의해 커버되는 것이 바람직하다.And, as shown in Figure 7 (b), the cooking vessel 210 has an open top surface, it is preferable that the open top surface of the cooking vessel is covered by a separate metal plate 295. .

상기 금속 플레이트(295)는 상기 조리용기(210) 내부로 이물질이 들어가는 것을 차단할 뿐만 아니라, 금속 재질로 되어 있어서 두 전극 사이에서 2차 전극 역할을 하여 전자기파의 에너지가 균일하게 가해질 수 있도록 한다.The metal plate 295 not only blocks foreign substances from entering the cooking container 210, but also serves as a secondary electrode between two electrodes, so that energy of electromagnetic waves can be uniformly applied.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이 같은 특정 실시예에만 한정되지 않으며, 해당분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다.In the above, preferred embodiments of the present invention have been described, but the scope of the present invention is not limited to such specific embodiments, and those skilled in the art can appropriately within the scope described in the claims of the present invention. Changes will be possible.

110: 파워 제너레이터
120: 임피던스 매칭장치
130: 임피던스 센서
140: 임피던스 매칭회로
150: 제어부
200: 조리기기 케이스
210: 조리용기
220: 제1전극
230: 제2전극
240: 유전물질
245: 포장재
250: 제1온도센서
260: 음식물
265: 포장재
270: 제2온도센서
280: 안테나
290: 칸막이
300: 순환장치
310: 펌프
320: 히팅부
330: 냉각부110: power generator
120: impedance matching device
130: impedance sensor
140: impedance matching circuit
150: control unit
200: cooker case
210: cooking vessel
220: first electrode
230: second electrode
240: genetic material
245: packaging material
250: first temperature sensor
260: food
265: packaging material
270: second temperature sensor
280: antenna
290: partition
300: circulator
310: pump
320: heating unit
330: cooling unit

Claims

A power generator that receives AC power and generates a constant radio wave signal of 1 MHz or more and 100 MHz or less;
A first electrode connected to the power generator and a second electrode spaced apart from the first electrode and grounded;
A cooking vessel disposed between the first electrode and the second electrode and containing dielectric material therein;
An impedance matching device connected between the power generator and the first electrode to match the output impedance of the power generator and the load impedance of a cooking object in the cooking vessel; And
It includes a control unit for controlling the operation of the power generator and adjusting the temperature of the dielectric material in the cooking vessel according to the load of the cooking object,
The impedance matching device,
An impedance sensor that measures the phase and magnitude of the load impedance; And
And a matching circuit connected between the impedance sensor and the first electrode to perform impedance matching, and control by the control unit is prevented.

delete

According to claim 1,
The cooking appliance further comprises a first temperature sensor for measuring the temperature of the dielectric material.

According to claim 3,
The cooking appliance further comprises a second temperature sensor for measuring the temperature of the cooking object.

According to claim 1,
The cooking container further comprises at least one partition that divides the space containing the dielectric material into two or more spaces.

The method of claim 5,
The at least one partition is a cooking appliance characterized in that it is made of a metal plate and an insulating material coated thereon.

The method of claim 5,
The cooking appliance, characterized in that the at least one partition is movably mounted to the position in the cooking vessel.

The method of claim 5,
The at least one partition comprises a plurality of through holes formed to allow the dielectric material to pass through.

According to claim 1,
The dielectric material is in a liquid state,
And a circulation device including a circulation path for the dielectric material connected to the cooking vessel and a pump for circulating the dielectric material.

According to claim 1,
And a heat transfer device for heating or cooling the dielectric material to maintain the temperature of the dielectric material in an appropriate range according to the power of the power generator and the load of the cooking object.

According to claim 1,
The dielectric material is a cooking appliance characterized in that it consists of a solid in the form of a liquid or powder or granular material.

The method of claim 11,
The dielectric material is a cooking appliance characterized in that it is packaged to be sealed in a container or pouch of a non-conductor.

According to claim 1,
The first electrode and the second electrode are cooking appliances, characterized in that mounted on opposite sides of the cooking vessel facing each other.

According to claim 1,
The first electrode and the second electrode are formed in the form of a metal plate and are arranged parallel to each other up and down.
The cooking vessel is characterized in that the cooking appliance is placed on the upper surface of the second electrode.

The method of claim 14,
The cooking vessel has an open top surface,
The cooking appliance, characterized in that the open upper surface of the cooking vessel is covered by a separate metal plate.