KR102137337B1 - 인덕션 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 인덕션 장치는, 가열 대상에 열을 제공하기 위해 가열 영역에 열을 제공하는 가열부와, 가열 대상의 무게를 측정하는 무게 감지부와, 상기 무게 감지부의 무게 감지 결과에 대응하여 상기 가열 대상의 조리 상태를 판단하고, 판단 결과에 따라 상기 가열부의 열 세기를 제어하거나 사용자에게 상태 알림을 제공하는 제어신호를 생성하는 제어부를 포함한다.

Description

인덕션 장치{INDUCTION DEVICE}
본 발명은 인덕션 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 가열 대상의 무게를 감지하여 발열 세기를 조절하는 인덕션 장치에 관한것이다.
인덕션 장치는 유도 전류로 발생한 전력을 이용하여 열을 발생시켜 음식을 조리하는 전자 유도 가열 방식의 전자 조리기구이다. 인덕션 장치의 가열부는 표면이 평판 형태로 되어 있는데, 평판으로된 표면에 가열 대상을 배치하여 열을 제공한다.
인덕션 장치에서 사용되는 전자 유도 가열 방식은 고효율 자력선 유도 기술을 응용한 것으로, 인덕션 렌지 내측의 유도 가열 코일에 교류전류를 통하여 자기장을 발생시킨다. 그리고, 자기장 중심에 자성을 갖는 금속제 인덕션 전용 조리용기를 위치시켜서 맴돌이 전류(Eddy Current)에 의해 조리용기가 갖는 전기 저항에 발열을 시키는 것이다.
이러한 인덕션 장치는 연소 불꽃이 없고, 다른 전기 조리 용기에 비하여 안전하며, 청소가 간편할 뿐만 아니라 조리 온도를 정밀하게 제어할 수 있는 장점이 있다. 또한, 산소를 필요로 하지 않아 밀폐된 공간에서도 열을 얻을 수 있는 청정성 때문에 지속적으로 사용이 늘고 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는, 인덕션 장치 상에 배치된 가열 대상의 무게를 측정하여 음식물의 조리 상태를 판단하거나 효율적으로 열이 전달되는지 여부를 판단할 수 있는 인덕션 장치를 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시 예에 따른 인덕션 장치는, 가열 대상에 열을 제공하기 위해 가열 영역에 열을 제공하는 가열부와, 가열 대상의 무게를 측정하는 무게 감지부와, 상기 무게 감지부의 무게 감지 결과에 대응하여 상기 가열 대상의 조리 상태를 판단하고, 판단 결과에 따라 상기 가열부의 열 세기를 제어하거나 사용자에게 상태 알림을 제공하는 제어신호를 생성하는 제어부를 포함한다.
실시 예에 따라, 상기 인덕션 장치는, 상기 제어신호에 대응하여 사용자에게 상태 알림을 제공하는 스피커부를 더 포함할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 무게 감지부는 상기 가열 영역과 상기 가열 영역을 둘러싼 비가열 영역 상 중 적어도 한 영역 상에 배치된 상기 가열 대상의 무게를 측정할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 무게 감지부는 상기 가열 영역과 상기 비가열 영역을 포함하는 무게 감지 영역을 복수의 영역들로 구분하고, 영역들 각각에서 측정되는 무게를 개별적으로 측정할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 제어부는 상기 복수의 영역들 중 제1 영역에서 측정된 무게가 다른 영역에서 측정된 무게보다 기준 비율 이상의 값을 갖는 경우, 상기 가열 대상의 중심이 상기 제1 영역이 위치한 쪽으로 이동된 비정합 상태로 판단할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 제어부는 상기 가열 대상의 비정합 상태를 사용자에게 알리기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 제어부는 상기 가열부가 상기 가열 대상에 열을 제공하는 기간 동안 측정된 무게들 중 어느 한 무게 감지 결과가 상기 가열 대상의 최대 측정 무게보다 기설정된 기준 비율 이하의 값을 갖는 경우, 상기 가열 대상이 이상 상태에 있는 것으로 판단할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 제어부는 상기 가열 대상의 이상 상태를 사용자에게 알리기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 인덕션 장치에 따르면, 가열 대상의 무게 변화를 감지하여 음식물의 조리 상태를 판단할 수 있고, 판단 결과에 대응하여 가열부의 발열을 제어함으로써 화재 등의 위험을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 인덕션 장치에 따르면, 가열 대상의 무게를 감지하여 열이 효율적으로 가열 대상에 제공되는지 판단할 수 있고, 판단 결과에 따라 가열 영역의 발열을 조절함으로써 열손실을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 인덕션 장치의 개략적인 블록도이다.
도 2a는 본 발명의 실시 예에 따른 인덕션 장치의 사시도이다.
도 2b는 본 발명의 실시 예에 따른 인덕션 장치의 평면도이다.
도 3a와 도 3b는 본 발명의 실시 예에 따른 인덕션 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 4a와 도 4b는 본 발명의 실시 예에 따른 인덕션 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
이하에서는 본 발명의 실시 예에 관하여 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 이하에서 설명되는 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 쉽게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로 인해 본 발명의 보호범위가 한정되는 것을 의미하지는 않는다. 그리고 본 발명의 여러 실시 예를 설명함에 있어서, 동일한 기술적 특징을 갖는 구성요소에 대하여는 동일한 도면부호를 사용하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 인덕션 장치의 개략적인 블록도이고, 도 2a는 본 발명의 실시 예에 따른 인덕션 장치의 사시도이고, 도 2b는 본 발명의 실시 예에 따른 인덕션 장치의 평면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 인덕션 장치(10)는 제어부(100), 가열부(110), 무게 감지부(120), 스피커부(130), 및 버튼부(140)를 포함한다.
가열부(110)는 인덕션 영역(IA)에 열을 제공하는 인덕션 코일을 포함하고 있으며, 제어부(100)로부터 제공된 가열 제어 신호에 대응하여 인덕션 코일이 발산하는 열의 세기를 조절할 수 있다.
가열 대상에 열을 제공하기 위한 인덕션 영역(IA)은 가열 영역(HA)과 비가열 영역(NA)으로 구분될 수 있다. 여기서, 가열 영역(HA)은 내부에 인덕션 코일이 중첩 배치되어 열이 제공되는 영역이고, 비가열 영역(NA)은 내부에 인턱션 코일이 중첩 배치되지 않아서 직접적으로 열을 제공받지 않는 영역이다.
또한, 인덕션 영역(IA)은 복수의 영역들로 구분될 수 있는데, 각 영역에 배치된 인덕션 코일은 동일한 세기의 열을 발산할 수 있으나, 제어부(100)의 가열 제어 신호에 대응하여 서로 다른 세기로 열을 발산할 수도 있다.
예컨대, 인덕션 영역(IA) 제1 내지 제4 영역들(AR1 내지 AR4)로 구분되며 제1 및 제2 영역들(AR1 및 AR2)에 배치된 인덕션 코일에만 가열을 요청받은 경우, 제1 및 제2 영역들(AR1 및 AR2)에 배치된 인덕션 코일은 열을 발산하지만 제3 및 제4 영역들(AR3 및 AR4)에 배치된 인덕션 코일은 열을 발산하지 않을 수 있다.
무게 감지부(120)는 인덕션 영역(IA) 상에 배치된 가열 대상의 무게를 감지하기 위해 인덕션 장치(10)의 내부 또는 표면에 배치될 수 있으며, 실시간 또는 기설정 주기마다 가열 대상의 무게를 감지하여 감지 결과를 제어부(100)에 제공할 수 있다.
또한, 무게 감지부(120)는 인덕션 영역(IA)에 배치될 수 있으며, 가열 영역(HA) 및 비가열 영역(NA) 중 적어도 하나에 배치된 가열 대상의 무게를 감지할 수 있다.
스피커부(130)는 제어부(100)의 알림 제어신호에 대응하여 사용자에게 경고음, 음성 안내를 제공할 수 있다.
버튼부(140)는 인덕션 장치(10)의 동작을 키거나 끌 수 있는 전원 버튼, 가열부(110)의 인덕션 코일이 발산하는 열의 세기를 조절하는 세기 조절 버튼 등을 포함할 수 있다.
제어부(100)는 가열부(110), 무게 감지부(120), 스피커부(130), 및 버튼부(140)의 상태에 대응하는 제어 신호를 생성하여 각 구성의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
제어부(100)는 외부의 장치들, 예컨대 사용자 단말 장치, 외부 컴퓨팅 장치 등과 무선 또는 유선 통신을 수행할 수 있는 별도의 통신 모듈을 포함할 수 있다. 제어부(100)는 가열부(110), 무게 감지부(120), 스피커부(130), 버튼부(140)의 동작 상태에 관련된 정보를 무선 또는 유선 통신을 통해 외부의 장치들에 제공할 수 있으며, 외부의 장치들에 설치된 애플리케이션으로부터 제공된 제어 신호에 대응하여 각 구성의 동작을 제어할 수도 있다.
특히, 제어부(100)는 무게 감지부(120)로부터 제공된 무게 감지 결과를 이용하여 인덕션 영역(IA) 상에 배치된 가열 대상의 위치를 판단할 수 있다. 제어부(100)는 가열 대상이 가열 영역(HA)에 정합 상태로 배치되지 않은 경우, 열손실을 줄이기 위해 스피커에 음성 제어 신호를 제공하여 스피커가 경고음, 안내 음성 등을 출력하도록 제어할 수 있다. 이와 같은 스피커의 경고음, 안내 음성 등에 대응하여 사용자는 가열 대상과 가열 영역(HA)이 정합 상태로 배치되도록 위치를 조정할 수 있다.
또한, 제어부(100)는 가열 대상이 가열 영역(HA)에 정합 상태로 배치되지 않은 경우, 열손실을 줄이기 위해 인덕션 코일이 선택적으로 가열될 수 있도록 가열 제어 신호를 생성하여 가열부(110)에 제공할 수 있다. 즉, 제어부(100)는 무게 감지부(120)로부터 제공된 무게 감지 결과를 이용하여 인덕션 영역(IA) 상에 배치된 가열 대상의 위치를 판단한 후, 가열 대상과 중첩한 위치의 인덕션 코일은 열을 발산하고 가열 대상과 중첩하지 않은 위치의 인덕션 코일은 열을 발산하지 않도록 가열 제어신호를 가열부(110)에 제공할 수 있다.
또한, 제어부(100)는 가열부(110)가 가열 대상에 열을 제공하는 기간 동안 측정된 무게들 중 어느 한 무게 감지 결과가 가열 대상의 최대 측정 무게의 기준 비율 이하로 낮아지는 경우, 가열 대상이 이상 상태에 있는 것으로 판단할 수 있다.
예컨대, 가열 대상은 1L의 물을 담은 2kg의 주전자이고, 가열 시작 직후 1kg의 음식 재료가 주전자에 투입될 수 있다. 가열 대상의 최대 측정 무게는 3kg로 판단될 수 있으며, 가열이 지속됨에 따라 액체성분이 공기 중으로 증발되어 가열 대상의 무게가 감소하게 된다. 만약, 인덕션 장치(10)가 적절한 가열 시간을 넘어 열을 제공한다면, 목표 조리 상태를 넘어 내부의 음식재료를 태우는 결과가 발생될 수 있다.
따라서, 가열 대상의 무게가 최대 감지 무게의 기준 비율 이하로 감지된다면, 인덕션 장치(10)는 가열 대상의 음식재료가 태워지거나 상하게 되는 등 이상 상태에 있는 것으로 판단하여 가열부(110)의 가열 동작을 중단시킬 수 있다. 다시 말해, 기준 비율이 20%로 설정된 경우, 인덕션 장치(10)는 주전자의 무게가 600g 이하로 감지되는 경우 주전자 내부의 음식 재료가 이상 상태에 있는 것으로 판단하여 주전자에의 열 공급을 중단할 수 있다.
도 2a와 도 2b를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 인덕션 장치(10)가 도시되어 있다. 인덕션 장치(10)는 인덕션 장치(10)의 동작을 제어하기 위한 버튼부(140)와 가열 대상에 열을 제공하기 위한 인덕션 영역(IA)을 포함할 수 있다.
인덕션 영역(IA)은 가열 대상에 직접적으로 열을 제공하는 가열 영역(HA)과 열을 직접 제공하지 않는 비가열 영역(NA)을 포함할 수 있다. 인덕션 영역(IA)은 가열 대상을 효과적으로 가열하기 위해 복수의 영역으로 구분될 수 있는데, 각 영역에는 가열 영역(HA)의 일부와 비가열 영역(NA)의 일부가 포함될 수 있다.
가열 영역(HA)에 배치된 인덕션 코일들은 제어부(100)의 가열 제어신호에 대응하여 열을 발산할 수 있으며, 각 인덕션 코일이 발산하는 열의 세기는 서로 상이할 수 있다.
한편, 도 2a와 도 2b에서는 본 발명의 설명의 편의를 위해 하나의 가열 대상에 열을 제공하는 인덕션 영역(IA)만이 도시되어 있지만, 이에 한정되지 않으며 인덕션 장치(10)는 서로 다른 가열 대상을 가열하기 위한 복수의 인덕션 영역(IA)들을 포함할 수 있다.
또한, 도 2a와 도 2b에서 가열부(110)가 열을 제공하는 영역이 원 형상으로 도시되어 있으나, 이는 설명의 편의를 위해 예시적으로 도시된 것으로서 가열부(110)가 열을 제공하는 영역은 반원 형상, 다각형 형상, 반원과 다각형으로 이루어진 형상 등 다양하게 변형되어 제공될 수 있다.
도 3a와 도 3b는 본 발명의 실시 예에 따른 인덕션 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3a와 도 3b을 참조하면, 가열 대상(SUB)이 인덕션 장치(10)에 정합 상태로 배치되어 열을 제공받는 것이 도시되어 있다. 가열 대상(SUB)은 인덕션 장치(10)의 가열 영역(HA)에 정합 상태로 배치되어 인덕션 코일로부터 발산되는 열을 제공받는 것이 바람직하다.
가열 대상(SUB)이 가열 영역(HA)에 정합 상태로 배치되면, 가열 대상(SUB)은 제1 영역 내지 제4 영역들(AR1 내지 AR4) 각각에 동일하거나 유사한 면적이 접촉될 수 있다. 다시 말해, 가열 대상(SUB)이 가열 영역(HA)에 정합 상태로 배치되면, 제1 내지 제4 영역들(AR1 내지 AR4) 각각에 동일하거나 유사한 하중이 인가될 수 있다.
따라서, 제1 내지 제4 영역들 각각(AR1 내지 AR4)에 배치된 인덕션 코일은 동일한 세기로 열을 발산하여 가열 대상(SUB)을 가열시킬 수 있다.
실시 예에 따라, 인덕션 장치(10)는 가열 대상(SUB)의 하중 분포에 대응하여 각 영역의 인덕션 장치(10)의 세기를 조절할 수 있다.
예컨대, 가열 영역(HA)보다 넓은 면적을 갖는 가열 대상(SUB)이 인덕션 영역(IA)에 정합된 상태로 배치된 경우, 각 영역에 포함된 가열 영역(HA)과 가열대상이 맞닿는 면적은 모두 동일하게 된다. 이때, 인덕션 영역(IA)의 각 영역이 받는 하중은 서로 다를 수 있는데, 제어부(100)는 가장 많은 하중이 인가되는 영역의 인덕션 코일이 다른 영역의 인덕션 코일보다 높은 세기로 열을 발산할 수 있도록 제어할 수 있다.
이에 따라, 가열 대상(SUB)의 내부에서 음식 재료가 한쪽에 치우치더라도, 인덕션 장치(10)는 음식 재료가 치우친 영역에 다른 영역보다 센 강도의 열을 제공하여 효과적으로 조리를 할 수 있다.
도 4a와 도 4b는 본 발명의 실시 예에 따른 인덕션 장치의 동작 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 4a와 도 4b를 참조하면, 가열 대상(SUB)이 인덕션 장치(10)에 비정합 상태로 배치되어 열을 제공받는 것이 도시되어 있다.
인덕션 장치(10)는 무게 감지부(120)를 이용하여 제1 내지 제4 영역들 각각의 무게를 감지할 수 있고, 제1 및 제3 영역들(AR1 및 AR3)에서 측정된 무게가 제2 및 제4 영역들(AR2 및 AR4)에서 측정된 무게보다 큰 값을 갖는 것을 확인함으로써 인덕션 장치(10)와 가열 대상(SUB)의 비정합 상태를 판단할 수 있다.
가열 대상(SUB)이 인덕션 장치(10)의 일부 영역, 예컨대 제1 영역(AR1)과 제3 영역(AR3)이 위치한 쪽으로 이동되어 배치되어 있는 경우, 가열 영역(HA)으로부터 효율적으로 열을 제공받을 수 없다. 따라서, 인덕션 장치(10)는 열손실을 줄이기 위해 스피커를 통해 경고음, 안내 음성 등을 출력할 수 있다.
또한, 인덕션 장치(10)는 인덕션 영역(IA) 중 기준 무게 이하의 값을 감지하는 영역에서 열이 제공되지 않도록 인덕션 코일의 발열을 제어할 수 있다. 예컨대, 만약 제2 및 제4 영역에서 기준 무게 이하의 값이 감지될 경우, 인덕션 장치(10)는 불필요한 열손실을 방지하기 위해 제2 및 제4 영역의 인덕션 코일이 발열하는 것을 차단하고, 제1 및 제3 영역(AR1 및 AR3)의 인덕션 코일만 발열시킬 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 인덕션 장치(10)는 가열 대상(SUB)의 무게를 감지하여 열이 효율적으로 가열 대상(SUB)에 제공되는지 판단할 수 있고, 판단 결과에 따라 가열 영역(HA)의 발열을 조절함으로써 열손실을 줄일 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양하게 변형 실시할 수 있을 것으로 이해된다.
10: 인덕션 장치
100: 제어부
110: 가열부
120: 무게 감지부
130: 스피커부
140: 버튼부

Claims (8)

  1. 가열 대상에 열을 제공하기 위해 가열 영역에 열을 제공하는 가열부;
    상기 가열 영역과 상기 가열 영역을 둘러싼 비가열 영역을 포함하는 무게 감지 영역을 복수의 영역들로 구분하고, 영역들 각각에서 가열 대상의 무게를 측정하는 무게 감지부; 및
    상기 무게 감지부의 무게 감지 결과에 대응하여 상기 가열 대상의 조리 상태를 판단하고, 판단 결과에 따라 상기 가열부의 열 세기를 제어하거나 사용자에게 상태 알림을 제공하는 제어신호를 생성하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 가열부가 상기 가열 대상에 열을 제공하는 기간 동안 측정된 무게들 중 어느 한 무게 감지 결과가 상기 가열 대상의 최대 측정 무게보다 기설정된 기준 비율 이하의 값을 갖는 경우, 상기 가열 대상이 이상 상태에 있는 것으로 판단하여 상기 가열부의 가열 동작을 중단시키는 인덕션 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어신호에 대응하여 사용자에게 상태 알림을 제공하는 스피커부를 더 포함하는 인덕션 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 복수의 영역들 중 제1 영역에서 측정된 무게가 다른 영역에서 측정된 무게보다 기준 비율 이상의 값을 갖는 경우, 상기 가열 대상의 중심이 상기 제1 영역이 위치한 쪽으로 이동된 비정합 상태로 판단하는 인덕션 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 가열 대상의 비정합 상태를 사용자에게 알리기 위한 제어 신호를 생성하는 인덕션 장치.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 가열 대상의 이상 상태를 사용자에게 알리기 위한 제어 신호를 생성하는 인덕션 장치.
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