KR102183722B1 - 유도가열 조리기의 워킹코일 과열 제어시스템 및 방법 - Google Patents

유도가열 조리기의 워킹코일 과열 제어시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

유도가열 조리기의 워킹코일 과열 제어시스템 및 방법에 관하여 개시한다. 본 발명은, 가열용기가 놓여지는 탑플레이트, 상기 탑플레이트의 하부에서 고주파 자장을 발생시켜 가열용기에 유도전류를 생성시켜 발열시키는 워킹코일, 가열용기가 놓여지는 쿠킹존을 구비하는 유도가열 조리기; 및 상기 유도가열 조리기의 사용 중 가열용기의 편심 상태를 판단하고 과도 편심 발생 시 인버터의 출력을 낮추거나 정지시켜 워킹코일로 흐르는 유도전류를 제어하고 가열용기의 정위치를 유도하는 제어부;를 포함하여 구성될 수 있다.

Description

유도가열 조리기의 워킹코일 과열 제어시스템 및 방법{Working coil overheat control system and method of induction heating cooker}
본 발명은 유도가열 조리기의 부하 위치에 따른 편심으로부터 유도가열 워킹코일(Working Coil)의 과열을 방지하는 유도가열 조리기의 워킹코일 과열 제어시스템 및 방법에 관한 것이다.
유도가열 조리기는 유도가열 워킹코일에 상용 직류 전압을 스위칭 시킬때 발생되는 역기전력으로 유도가열 워킹코일에 강력한 자계를 형성시켜 유도가열 워킹코일에 안착된 금속 재질의 부하에 자력선인 고주파 전류를 가하여 용기에서 생기는 와전류에 의한 전력의 손실인 와류 손(eddy current loss)과 히스테리시스 손실(hysteresis loss)에 의해 발생하는 열을 이용하여 조리하는 장치로 분류되어 있다. 유도가열 조리기는 라디언트 전기레인지에 비해 에너지 변환 효율이 높으므로 조리성능이 빨라지는 장점이 있다. 그러나 유도가열 조리기에 사용되는 부하는 주로 자성체 가열 용기를 사용하게 되며, 가열 용기가 유도가열 워킹코일의 중심부에서 정 위치일 때 유도 효율이 가장 높고, 가열 용기의 편심 정도에 따라 유도효율이 감소하게 되므로, 라디언트 레인지나 가스레인지에 비해 사용하는 가열 용기의 제약이 존재하는 단점이 있다. 가열 용기에 편심이 발생하는 경우, 유도효율 감소로 인해 유도에너지가 감소되며, 이로 인해 인버터 시스템의 출력이 감소될 수 있는데, 인버터 시스템에서는 출력을 유지시키기 위해 더 많은 에너지를 유도시켜 사용자가 지정한 출력을 유지하는 동작을 수행하도록 제어될 수 있고, 이에 따라 유도가열 워킹코일에 더 많은 에너지를 유도시킴으로써 유도가열 워킹코일의 발열량은 증가되며, 편심으로 인해 유도가열 워킹코일에 장착된 온도센서가 가열 용기의 온도를 정확히 검지 못할 경우 유도가열 워킹코일에 장착된 온도퓨즈가 단선되거나 유도가열 워킹코일의 열 절연이 파괴되는 문제가 발생될 수 있다.
따라서, 기존의 유도가열 조리기는 가열 용기 편심 발생 시 유도효율이 감소되고, 시스템의 출력유지를 위해 더 많은 에너지를 유도시킴으로써 유도가열 워킹코일에 발열량이 증가되어 제품 내부 온도가 상승되며, 유도가열 워킹코일에 장착된 온도센서와 가열 용기의 부적합으로 온도 검지의 정확도가 감소될 수 있고, 유도가열 워킹코일의 온도가 유도가열 워킹코일의 열 절연 파괴온도를 초과하는 온도까지 상승될 수 있으며, 유도가열 워킹코일의 온도가 유도가열 워킹코일에 장착된 온도퓨즈의 단선온도를 초과하는 온도까지 과열될 수 있다. 이에 따라, 유도가열 조리기 사용 중 가열 용기의 편심 발생 시 사용자에게 가열 용기의 위치 보정 정보를 알려줌으로써 유도효율을 증가시키고 유도가열 워킹코일의 과열로 인한 부작용에 대비할 수 있도록 하는 제안이 요구되고 있다.
특허문헌 1. 국내 공개특허공보 제10-2014-0124106호(공개일2014년10월24일)
특허문헌 2. 국내 공개특허공보 제10-2004-0081146호(공개일2004년09월20일)
본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제 중 하나는, 유도가열 조리기의 워킹코일 과열을 방지하는데 있다.
본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제 중 하나는, 유도가열 조리기 사용 중 가열 용기의 편심 발생 시 사용자에게 가열 용기의 위치 정보를 알려주는데 있다.
본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제 중 하나는, 유도가열 조리기의 유도 가열 효율을 증가시키는데 있다.
상기 목적들은, 본 발명에 따르면, 가열용기가 놓여지는 탑플레이트, 상기 탑플레이트의 하부에서 고주파 자장을 발생시켜 가열용기에 유도전류를 생성시켜 발열시키는 워킹코일, 가열용기가 놓여지는 쿠킹존을 구비하는 유도가열 조리기; 및 상기 유도가열 조리기의 사용 중 가열용기의 편심 상태를 판단하고 과도 편심 발생 시 인버터의 출력을 낮추거나 정지시켜 워킹코일로 흐르는 유도전류를 제어하고 가열용기의 정위치를 유도하는 제어부;를 포함하는, 유도가열 조리기의 워킹코일 과열 제어시스템으로부터 달성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제어부는, 워킹코일과 가열용기를 통해 유도되는 에너지 레벨을 검출하는 에너지 레벨 검출부; 상기 에너지 레벨 검출부로부터 검출된 최대값을 에너지 레벨 확정치로 저장하고, 현재 에너지 레벨 검출부로부터 검출된 에너지 레벨값의 차이로 가열용기의 편심을 판단하는 가열용기 편심 판단부;를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제어부는, 인버터 회로의 출력을 제어하여 워킹코일에 흐르는 유도전류를 제어하는 인버터 출력 제어부를 구비하고, 가열용기 편심 판단부를 통해 가열용기의 편심으로 판단시 인버터 출력제어부를 통해 출력을 상승시키며, 출력 상승 전과 후의 온도차이를 판별하여 과도편심여부를 판단하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제어부는, 가열용기 편심 판단부를 통해 가열용기의 편심으로 판단시 인버터 출력제어부를 통해 출력을 상승시키되, 에너지 레벨 검출부로부터 검출되는 에너지 레벨이, 저장된 에너지 레벨 확정치의 일정범위이내까지 상승하도록 출력을 상승시키도록 구성될 수 있다.
상기 목적들은, 본 발명에 따르면, 가열용기가 놓여지는 탑플레이트, 상기 탑플레이트의 하부에서 고주파 자장을 발생시켜 가열용기에 유도전류를 생성시켜 발열시키는 워킹코일, 가열용기가 놓여지는 쿠킹존으로 이루어지는 유도가열 조리기의 구동 단계; 및 상기 유도가열 조리기 사용 중 가열용기의 편심 상태를 판단하고 과도 편심 발생 시 인버터의 출력을 낮추거나 정지시켜 워킹코일로 흐르는 유도전류를 제어하고 가열용기의 정위치를 유도하는 제어 단계;를 포함하는, 유도가열 조리기의 워킹코일 과열 제어방법으로부터 달성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제어 단계는, 워킹코일과 가열용기를 통해 유도되는 에너지 레벨을 검출하는 에너지 레벨 검출 단계; 및 상기 에너지 레벨 검출부 단계부터 검출된 최대값을 에너지 레벨 확정치로 저장하고, 에너지 레벨 검출단계로부터 검출된 에너지 레벨값의 차이로 가열용기의 편심을 판단하는 가열용기 편심 판단 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제어 단계는, 인버터 회로의 출력을 제어하여 워킹코일에 흐르는 유도전류를 제어하는 인버터 출력 제어 단계; 및 상기 가열용기 편심 판단 단계를 통해 가열용기의 편심으로 판단되는 경우 인버터 출력제어 단계를 통해 출력을 상승시키며, 출력 상승 전과 후의 온도차이를 판별하여 과도 편심 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제어 단계는, 가열용기 편심 판단 단계를 통해 가열용기의 편심으로 판단되는 경우 인버터 출력제어 단계를 통해 출력을 상승시키되, 에너지 레벨 검출 단계로부터 검출되는 에너지 레벨이, 저장된 에너지 레벨 확정치의 일정범위이내까지 상승하도록 출력을 상승시키는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명은, 유도가열 조리기 사용 중 가열 용기의 편심 발생 시 사용자에게 가열 용기의 위치 보정 정보를 알려줌으로써, 유도효율을 개선하고, 유도가열 워킹코일의 발열량 증가에 따른 제품 내부 온도 상승을 억제할 수 있다.
또한, 유도가열 워킹코일에 장착된 온도센서의 온도 검출의 정확도 저하에 따라 유도가열 워킹코일이 열 절연 파괴온도를 초과하는 온도까지 상승되는 문제를 개선할 수 있고, 온도 퓨즈의 단선온도 이하로 유도가열 워킹코일의 온도를 관리할 수 있는 등 유도가열 워킹코일의 과열을 방지하는 효과가 있다.
도 1은 유도가열 조리기의 예시이다.
도 2는 도 1의 A-A선 단면도이다.
도 3은 유도가열 조리기에서 쿠킹존을 이탈하는 가열용기의 편심 상태를 설명하는 예시이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 유도가열 조리기의 워킹코일 과열 제어시스템 구성의 블럭도의 예시이다.
도 5는 유도가열 조리기에서 쿠킹존을 이탈하는 가열용기의 편심에 따른 워킹코일 출력 및 유도에너지 전달 영역을 설명하는 예시이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 유도가열 조리기의 워킹코일 과열 제어의 예를 흐름도로 나타낸 예시이다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 '유도가열 조리기의 워킹코일 과열 제어시스템 및 방법'을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 설명에 사용되는 용어 중 '유도가열 조리기'는 '전자유도 가열식 조리기기' 또는 '유도가열장치' 및 '인덕션 레인지' 등을 포함할 수 있다. '가열용기'는 '용기' 및 '냄비' 그리고 '피가열체' 등으로 혼용될 수 있다.
도 1은 유도가열 조리기의 예시이다. 도 2는 도 1의 A-A선 단면도이다.
유도가열 조리기(100)는 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이 가열용기 등의 피가열체가 놓여지는 글래스 또는 세라믹 재질로 제조된 탑플레이트(110), 탑플레이트(110)의 하측에서 고주파 자장을 발생시켜 피가열체에 유도전류를 생성시켜 발열시키는 워킹코일(120)을 포함하여 구성되어 있다. 탑플레이트(110)의 상면에는 조리영역인 쿠킹존(Cz)이 표시되며, 조리영역인 쿠킹존(Cz) 내에 가열용기 등의 피가열체가 위치될 때 가장 높은 가열 효율성을 얻도록 설정되어 있다.
탑플레이트(110)의 하부측에는 가열용기 등의 피가열체의 온도를 검지하는 온도센서(130)가 워킹코일(120)의 중앙부 주변을 중심으로 하는 쿠킹존(Cz)의 중앙에 대응되도록 배치되고, 제어부는 온도써미스터(130)에 의해 측정된 온도에 따라 피가열체인 가열용기 내부에 수용된 조리 대상물의 조리상태를 제어하도록 되어 있다.
그리고, 워킹코일(120)의 과열 시 전원을 차단하는 온도퓨즈(140)가 워킹코일(120)의 주변부에 배치될 수 있고, 탑플레이트(110)를 균형적으로 받쳐주고 워킹코일(120)을 포함한 각종 센서 및 전장부품들을 실장하는 본체 베이스(150)를 포함하여 구성될 수 있다.
기존의 유도가열 조리기(100)는 탑플레이트(110)의 쿠킹존(Cz)에 음식물 등의 이물질이 피착되거나 피가열체가 쿠킹존(Cz)의 중앙을 벗어나 편심되는 경우 가열용기를 비롯한 피가열체의 온도를 정확하게 감지하지 못하게 되고 정교한 조리 제어가 불가능할 뿐만아니라 워킹코일(120)의 과열을 효과적으로 통제하고 제어하기가 어려운 상태이다.
도 3은 유도가열 조리기에서 쿠킹존을 이탈하는 가열용기의 편심 상태를 설명하는 예시이다.
도 3에 도시된 바와 같이 일반적으로 유도가열 조리기(100)는 전원을 인가 한 뒤 해당 쿠킹존(Cz)을 선택하고 가열용기(160)가 정상적으로 인식되는 경우 인버터를 통해 지시되는 출력으로 동작이 수행되도록 되어 있다. 가열용기 인식을 위한 검지방법으로는 워킹코일(120)을 통해 유도되는 에너지 즉, 전류가 통전되는 정도를 감지하여 가열용기(160)의 유무를 판단하고 있다.
가열용기(160)의 검지 방식은 단순히 유도가열 가열용기의 유무 판단 및 편심으로 인해 가열용기 검지 레벨이 가열용기 유무를 판단하는 검지 기준 레벨 이하로 낮아질 경우 가열용기(160)의 없음으로 판단하는 방식이 적용되고 있다.
기존의 가열용기 검지 방식에서 가열용기(160)의 편심이 발생하는 경우, 예를 들면 도 3에 도시된 바와 같이 가열용기(160)가 화살표 'Pa' 방향으로 위치 이동하여 쿠킹존(Cz)을 이탈, 가열용기가 'Pa' 방향으로 이동된 위치에 위치하는 경우 인버터에서 공급하는 에너지가 가열용기로 전달되는 에너지의 손실량이 증가된다. 즉, 인버터에서는 편심된 위치에 놓인 가열용기(160Pa)로 사용자가 지시한 출력을 만족시키기 위해 더 많은 에너지를 편심된 위치에 놓인 가열용기(160Pa)로 유도하게 된다. 편심된 위치에 놓인 가열용기(160Pa)에 더 많은 에너지를 전달하기 위해서는 워킹코일(120)에 더 많은 공급 전류를 필요로 한다.
따라서, 쿠킹존(Cz)에 일치되는 정위치 가열용기(160)에 비해 쿠킹존(Cz)을 이탈한 편심된 위치에 놓인 가열용기(160Pa)에 전류를 공급하는 경우 워킹코일(120)은 더 많이 과열되는 원인이 되고 있으며 편심이 발생 할 수록 가열용기와 워킹코일(120)의 중앙에 위치한 온도퓨즈(140), 온도써미스터(130)의 부정합이 심해져 워킹코일(120)의 온도 제어 신뢰성을 보장하기 어렵다. 결국 워킹코일(120)은 더 많은 에너지를 전달하기 위해 발열이 증가되고, 온도써미스터(130)와의 부정합으로 인해 온도제어를 할 수 없는 경우 워킹코일(120)의 열절연이 파괴되거나 온도퓨즈(140)가 단선될 수 있다.
본 발명은, 유도가열 조리기의 사용 중 가열용기의 편심을 파악함으로써 과도 편심 발생 시 인버터의 출력을 낮추거나 일시정지시켜 워킹코일의 과열로 인한 시스템의 불안정을 예방 할 수 있도록 제시된다.
본 발명은, 사용자에게 가열용기의 정위치를 유도함으로써 편심에 따른 유도에너지의 손실을 최소화하여 전체적인 조리성능의 향상 및 인버터 시스템의 에너지 효율을 증가 시킬 수 있도록 제시된다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 유도가열 조리기의 워킹코일 과열 제어시스템 구성의 블럭도의 예시이다.
도 5는 유도가열 조리기에서 쿠킹존을 이탈하는 가열용기의 편심에 따른 워킹코일 출력 및 유도에너지 전달 영역을 설명하는 예시이다. 도 5를 참조하면 정위치 상태의 가열용기(160)는 쿠킹존(Cz)의 조리 영역에 위치한다. 정위치 상태의 가열용기(160)를 기준으로 화살표 Pa 방향으로 이동된 가열용기(160Pa)는 쿠킹존(Cz)을 임의의 a1 길이로 이탈된 편심 상태를 나타낸 예시이다.
본 발명의 일실시예에 따른 유도가열 조리기의 워킹코일 과열 제어시스템은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 가열용기(160)가 놓여지는 탑플레이트(110), 탑플레이트(110)의 하부에서 고주파 자장을 발생시켜 가열용기(160)에 유도전류를 생성시켜 발열시키는 워킹코일(120), 가열용기(160)가 놓여지는 쿠킹존(Cz)을 구비하는 유도가열 조리기(100)로 구성될 수 있다.
그리고, 유도가열 조리기(100)의 사용 중 가열용기(160)의 편심 상태를 판단하고 과도 편심 발생 시 인버터의 출력을 낮추거나 정지시켜 워킹코일(120)로 흐르는 유도전류를 제어하고 가열용기의 정위치를 유도하는 제어부(200)를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 제어부(200)는 유도가열 조리기(100) 사용 중 가열용기(160)의 편심 발생 시 유도효율 개선을 위해 사용자에게 표시부(212)를 통해 위치정보를 알려줌으로써 가열용기(160)의 정위치를 유도하도록 구성될 수 있다.
또한, 제어부(200)는 유도가열 조리기(100)의 사용 중 가열용기(160)의 편심 발생 시 워킹코일(120)의 과열을 방지하기 위하여 인버터 출력을 제어하도록 구성될 수 있다.
또한, 제어부(200)는 유도가열 조리기(100)의 사용 중 가열용기(160)의 편심 발생 시 정출력 유지를 위한 출력보정 과정에서 온도써미스터(130)의 온도 변화량을 측정하여 가열용기(120)의 편심 상태를 확정하도록 제어될 수 있다.
또한, 제어부(200)는 유도가열 조리기(100)의 사용 중 가열용기(160)의 편심 발생 시 편심 정도에 따른 정출력 유지를 위해 인버터의 출력을 증가시켜 손실되는 출력을 보상하여 워킹코일(120)의 온도를 상승시키고, 과대 편심이 발생하는 경우 워킹코일의 국부적인 과열발생으로 워킹코일(120)의 온도가 감소되므로 온도써미스터(130)의 온도 변화량을 측정하여 가열용기(120)의 편심 상태를 확정하도록 제어될 수 있다.
또한, 제어부(100)는, 워킹코일(120)과 가열용기(160)를 통해 유도되는 에너지 레벨을 검출하는 에너지 레벨 검출부(220) 및 에너지 레벨 검출부(220)로부터 검출되는 에너지 레벨이 가열용기 검지를 확정하는 기준 설정값과 비교되어 기준 설정값 레벨에 따라 가열용기 유무를 판단하는 가열용기 판단부(230)를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 제어부(100)는, 에너지 레벨 검출부(220)로부터 검출되어 저장된 에너지 레벨 확정치를 기준으로 검지되는 가열용기 에너지 레벨에 변화가 발생되는 경우 가열용기(160)의 편심으로 판단하는 가열용기 편심 판단부(240)를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 제어부(100)는 가열용기 편심 판단부(240)를 포함하며, 상기 가열용기 편심 판단부(240)로부터 판단된 가열용기의 에너지 레벨에 따라 인버터 회로(260)의 출력을 제어하여 워킹코일(120)에 흐르는 유도전류를 제어하는 인버터 출력 제어부(250)를 포함하여 구성될 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따른 유도가열 조리기의 워킹코일 과열 제어시스템 동작을 설명하면 다음과 같다.
워킹코일(120)과 가열용기(160)를 통해 유도되는 에너지 레벨은 제어부(200)의 에너지 레벨 검출부(220)를 통해 검출될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이 사용자가 조작부(210)의 입력부(211)를 조작하여 유도가열 조리기(100) 시스템에 전원을 공급하고 조리를 위한 쿠킹존(Cz)을 선택하면 해당 쿠킹존(Cz)에서 가열용기 검지를 위한 동작이 시작된다.
워킹코일(120)과 가열용기(160)를 통해 유도되는 에너지 레벨은 제어부(200)의 에너지 레벨 검출부(220)를 통해 검출되고 이는 제어부(200)의 메모리에 기설정된 가열용기 검지를 확정하는 기준 설정값과 비교되어 가열용기 유무에 대한 검지를 확정하는 기준치 레벨 이상이면, 가열용기 판단부(230)를 통해 가열용기(120)로 판단하고, 가열용기 검지 판정 레벨이 기준치 이하인 경우 사용자에게 표시부(212)를 통해 '가열용기 없음'으로 표시하여 전달한다.
다시 일정시간 동안 가열용기 검지 동작을 재 수행하며, 가열용기 검지가 n회 연속 기준치 이하 일 경우 가열용기없음으로 판단하고, 가열용기 검지 동작을 정지한다.
반면 n회 연속 가열용기 검지 기준치 레벨 이상일 경우 가열용기 검지 동작을 반복하여 가열용기 검지 기준 레벨 이상일 경우 가열용기 유무를 확정하고, 사용자가 지시한 출력으로 인버터 회로(260)를 구동함과 동시에 가열용기 검지의 확정치를 제어부(200)의 메모리에 저장한다.
저장된 레벨 확정치를 기준으로 가열용기 검지 레벨의 변화가 발생 될 경우 가열용기의 위치가 편심인 것으로 판단하여 위치보정을 위한 동작을 수행한다.
가열용기 검지 레벨이 높을수록 유도 에너지의 손실이 없음을 의미하므로, 예를 들면 가열용기 편심 판단부(240)에서는 확정치 기준 0%이상 증가된 경우 초기 가열용기 검지 확정 시 편심이 발생된 것으로 판단한다.
그리고, 가열용기 검지 레벨이 확정치 기준 레벨 보다 증가할 때마다 확정치를 갱신하여 가열용기 검지 레벨의 최대치를 기준으로 변화량을 판단하도록 추적함으로써 유도 에너지 손실을 최소화하여 에너지 효율과 조리 성능을 향상 시킬 수 있도록 제어된다.
반면 가열용기 검지 레벨이 확정치보다 감소된 경우 특히 가열용기 검지 기준 레벨 이상 초기 확정치 이하의 범위에서는 인버터 출력 제어부(250)를 통해 가열용기 편심에 따른 인버터의 출력을 낮추거나 일시정지하여 워킹코일의 과열을 방지하고 사용자에게 가열용기의 정위치를 표시부(212)를 통해 알려줌으로써 가열용기를 정위치로 유도하도록 동작된다.
한편, 가열용기 검지 레벨이 감소한 경우 제어부(200)에서는 가열용기(160)의 편심으로 추정하며 가열용기 검지 레벨이 기준치 이하에서는 가열용기 유무를 판단하는 기준을 만족시킬 수 없으므로 사용자에게 가열용기 없음을 표시부(212)를 통해 표시하는 동작을 수행할 수 있다.
반면 가열용기 검지 레벨이 기준치와 확정치 사이인 경우 워킹코일에 장착되어있는 온도써미스터(130)를 이용하여 출력 보정 전 온도(TWC_adj1)를 센싱함과 동시에 가열용기 검지 레벨이 확정치의 90%가 될 때까지 인버터의 출력을 증가 시켜, 사용자가 지시한 출력을 유지하도록 인버터 출력을 보정하는 동작을 수행할 수 있다.
그리고, 가열용기 편심 발생 시 출력유지를 위한 출력 보정이 완료되면 워킹코일에 장착된 온도써미스터(130)를 통해 온도(TWC_adj2)를 센싱하며, 출력 보정 전, 후의 온도 변화량으로 가열용기의 편심 정도를 확정한다.
특히 출력이 증가되어 워킹코일에 흐르는 전류가 많아짐에도 불구하고 온도 써미스터(130)의 온도가 낮아지는 경우는 가열용기로 인식되나 과도한 편심이 발생한 경우를 제외하고 존재할 수 없으므로(출력 보정 후 온도가 출력 보정 전 온도보다 낮을 경우 TWC_adj1 < TWC_adj2) 제어부(200)의 가열용기 편심 판단부(240)를 통해 과도 편심으로 확정될 수 있다.
이같이 가열용기의 과도 편심이 발생되는 경우 워킹코일의 온도 제어가 불가능하므로 워킹코일의 열 절연성이 파괴되는 온도 또는 퓨즈가 단선되는 온도까지 상승되지 않도록 인버터 출력 제어부(250)를 통해 워킹코일(120)로 흐르는 유도전류를 공급하는 인버터 회로(260)의 출력을 감소하거나 일시정지 하도록 제어하도록 동작될 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 일실시예에 따른 유도가열 조리기의 워킹코일 과열 제어방법은 가열용기가 놓여지는 탑플레이트(110), 탑플레이트(110)의 하부에서 고주파 자장을 발생시켜 가열용기에 유도전류를 생성시켜 발열시키는 워킹코일(120), 가열용기가 놓여지는 쿠킹존(Cz)으로 이루어지는 유도가열 조리기(100)의 사용 중 가열용기(160)의 편심 상태를 판단하고 과도 편심 발생 시 인버터의 출력을 낮추거나 정지시켜 워킹코일(120)로 흐르는 유도전류를 제어하고 가열용기(160)의 정위치를 유도하는 제어 단계로 워킹코일의 과열을 방지하도록 제어될 수 있다.
또한, 제어 단계는, 워킹코일(120)과 가열용기(160)를 통해 유도되는 에너지 레벨을 검출하는 에너지 레벨 검출 단계 및 상기 에너지 레벨 검출단계로부터 검출된 최대값을 에너지 레벨 확정치로 저장하고, 현재 에너지 레벨 검출단계로부터 검출된 에너지 레벨값의 차이로 가열용기의 편심을 판단하는 가열용기 편심 판단 단계를 포함할 수 있다.
또한, 제어 단계는, 인버터 회로(260)의 출력을 제어하여 워킹코일(120)에 흐르는 유도전류를 제어하는 인버터 출력 제어 단계 및 상기 가열용기 편심 판단 단계를 통해 가열용기(160)의 편심으로 판단되는 경우 인버터 출력제어 단계를 통해 출력을 상승시키며, 출력 상승 전과 후의 온도차이를 판별하여 과도 편심 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 제어 단계는, 가열용기 편심 판단 단계를 통해 가열용기의 편심으로 판단되는 경우 인버터 출력제어 단계를 통해 출력을 상승시키되, 에너지 레벨 검출부로부터 검출되는 에너지 레벨이, 저장된 에너지 레벨 확정치의 일정범위이내까지 상승하도록 출력을 상승시키는 단계로 제어될 수 있다.
한편, 본 발명의 유도가열 조리기의 워킹코일의 과열 제어예를 도 6의 흐름도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 유도가열 조리기의 워킹코일의 과열 제어예를 흐름도로 나타낸 예시이다.
본 발명의 일실시예에 따른 유도가열 조리기의 워킹코일의 과열 제어의 예는 도 6에 도시된 바와 같이 먼저, 사용자가 조작부(210)를 통해 쿠킹존을 선택하면(S301), 용기 검지 동작이 시작되고(S302), 워킹코일(120)과 가열용기(160)를 통해 유도되는 용기 검지 에너지 레벨이 기준치 이상인지가 판단된다(S303).
상기 S303 단계에서의 판단결과, 용기 검지 에너지 레벨이 기준치 이상인 것으로 판단되는 경우 정상적인 용기가 있는 것으로 용기 검지를 확정하고(S304), 인버터 회로(260)를 구동시켜 유도전류를 워킹코일로 출력하는 동시에 인버터 출력별 용기 검지 확정치를 메모리에 저장한다(S305~S306).
이때 인버터 출력별 검지 확정치의 최대값이 갱신 저장함으로써, 쿠킹존내의 가열용기가 정위치 가장 근접하였을 경우를 확정치로 저장할 수 있다.
연속적으로, 용기 위치 변동을 포함하여 용기 검지 에너지 레벨 변화량이 감지되고 판단된다(S307).
상기 S307 단계에서의 판단결과, 용기 위치 변동을 포함하여 용기 검지 에너지 레벨 변화량이 없는 것으로 판단되는 경우 인버터 회로(260) 구동을 지시하여 유도전류의 출력을 유지하는 것으로 종료된다(S308).
여기서, 상기 S303 단계에서의 판단결과, 용기 검지 에너지 레벨이 기준치 이하인 것으로 판단되는 경우 용기가 비정상적인 것으로 판단하여 용기 없음으로 표시하는 동시에 일정시간 동안 용기의 에너지 레벨 검지를 재수행하고(S310~S311), 연속적으로 상기 S310~S311 단계에서 재수행되는 에너지 레벨 검지를 n회 연속 반복적으로 수행하여 다시 용기 검지 에너지 레벨이 기준치 이하인지가 판단된다(S312).
상기 S312 단계에서의 판단결과, 용기 검지 에너지 레벨이 기준치 이하인 것으로 판단되면 용기 검지 동작을 정지시키고 인버터 출력을 정지시키며(S313), 용기 검지 에너지 레벨이 기준치 이상인 것으로 판단되면 초기 S302 단계인 용기 검지 동작으로 돌아가 다시 용기 검지가 수행된다.
한편, 상기 S307 단계에서의 판단결과, 용기 위치 변동을 포함하여 용기 검지 에너지 레벨 변화량이 있는 것으로 판단되는 경우 용기 검지 레벨 변화량을 제어하고(S320), 검지된 용기의 에너지 레벨이 증가되었는지가 판단된다(S321).
상기 S321 단계에서의 판단결과, 검지된 용기의 에너지 레벨이 증가된 것으로 판단되는 경우 초기 용기 검지 시 편심이 발생된 것으로 판단하고 상기 S302 단계인 용기 검지 동작으로 돌아가 다시 용기 검지가 수행된다(S322).
상기 S321 단계에서의 판단결과, 검지된 용기의 에너지 레벨이 증가되지 않은 것으로 판단되는 경우 용기의 편심 추정 제어를 수행하기 위해 용기 검지 에너지 레벨이 감소되었는지가 판단된다(S325).
상기 S325 단계에서의 판단결과, 용기 검지 에너지 레벨이 용기없음으로 판단하는 정해진 기준값 이상이며 정위치로 갱신 저장된 확정치 이내가 아닌 것으로 판단되는 경우 상기 S310 단계를 통해 용기 없음을 표시하고, 상기 S325 단계에서의 판단결과, 용기 검지 에너지 레벨이 용기없음으로 판단하는 정해진 기준값 이상이며 정위치로 갱신 저장된 확정치 이내로 판단되는 경우 인버터 출력 보정 전 유도가열코일(워킹코일)의 온도(TWC_adj1)를 검출한다(S326). 이어서 출력 보정 시 용기 검지 에너지 레벨이 용기가 쿠킹존의 정위치로 저장된 에너지레벨 확정치의 일정값(예를 들어 확정치의 90%)보다 작은지 판단한다(S327).
상기 S327 단계에서의 판단결과, 용기 검지 에너지 레벨이 용기가 쿠킹존의 정위치로 저장된 에너지레벨 확정치의 일정값(예를 들어 확정치의 90%)보다 작지 않은 경우 소비자가 설정한 화력만큼의 출력이 용기에 전달될 수 있도록 인버터의 출력을 증가시키고(S350), 용기 검지 에너지 레벨 감소여부를 판단하는 S325 단계로 되돌린다.
상기 S327 단계에서의 판단결과, 용기 검지 에너지 레벨이 용기가 쿠킹존의 정위치로 저장된 에너지레벨 확정치의 일정값(예를 들어 확정치의 90%)보다 작은 경우 인버터 출력 보정 후 유도가열코일(워킹코일)의 온도(TWC_adj2)를 검출하고(S328), 이어서 유도가열코일(워킹코일)의 온도 변화량을 판단한다(S329).
상기 S329 단계에서의 판단결과, 출력 보정 전 온도(TWC_adj1)가 출력 보정 후 온도(TWC_adj2)에 비해 높은 TWC_adj1 > TWC_adj2인 것으로 판단되는 경우 용기가 과도 편심 상태인 것으로 확정하고(S330), 이어서, 인버터 출력을 감소 시키거나 일시 정지 상태로 제어하고(S331), 표시부를 통해 용기를 정위치로 유도하는 알림을 표시하도록 제어되고(S332), 이어서, S302 단계로 되돌아가 초기 용기 검지 동작이 실행된다.
한편, 상기 S329 단계에서의 판단결과, 출력 보정 전 온도(TWC_adj1)가 출력 보정 후 온도(TWC_adj2)에 비해 높은 TWC_adj1 > TWC_adj2가 아닌 것으로 판단되는 경우 유도가열코일(워킹코일)의 온도가 과열인지 판단한다(S340).
상기 S340 단계에서의 판단결과, 출력 보정 후 온도(TWC_adj2)가 과열판단 온도인 TWC_CUT 보다 큰 경우 과열로 판단하여 인버터 출력을 정지가 지시되고, TWC_CUT > TWC_adj2가 아닌 것으로 판단되는 경우 상기 S307 단계로 진입되어 용기 검지 레벨 변화량을 감지하는 순서로 실행된다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 실시 예로 한정되지 않으며 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있으며 수정과 변형이 이루어진 것은 본 발명의 기술 사상에 포함된다.
100: 유도가열 조리기 110: 탑플레이트
120: 워킹코일(유도가열코일) 130: 온도써미스터
140: 온도퓨즈 150: 본체 베이스
160: 가열용기(용기/pot) 200: 제어부
210: 조작부 211: 입력부
212: 표시부 220: 에너지 레벨 검출부
230: 가열용기 판단부 240: 가열용기 편심 판단부
250: 인버터 출력 제어부 260: 인버터 회로

Claims (8)

  1. 가열용기가 놓여지는 탑플레이트, 상기 탑플레이트의 하부에서 고주파 자장을 발생시켜 가열용기에 유도전류를 생성시켜 발열시키는 워킹코일, 가열용기가 놓여지는 쿠킹존을 구비하는 유도가열 조리기; 및
    상기 워킹코일과 가열용기를 통해 유도되는 에너지 레벨을 검출하는 에너지 레벨 검출부; 상기 에너지 레벨 검출부로부터 검출된 최대값을 에너지 레벨 확정치로 저장하고, 현재 에너지 레벨 검출부로부터 검출된 에너지 레벨값의 차이로 가열용기의 이동에 의한 편심을 판단하는 가열용기 편심 판단부;를 포함하며, 상기 유도가열 조리기의 사용 중 가열용기의 이동에 의한 가열용기의 편심 상태를 판단하고, 과도 편심 발생 시 인버터의 출력을 낮추거나 정지시켜 워킹코일로 흐르는 유도전류를 제어하고 가열용기의 정위치를 유도하는 제어부;를 포함하는, 유도가열 조리기의 워킹코일 과열 제어시스템.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는, 인버터 회로의 출력을 제어하여 워킹코일에 흐르는 유도전류를 제어하는 인버터 출력 제어부를 구비하고, 가열용기 편심 판단부를 통해 가열용기의 이동에 의한 가열용기의 편심으로 판단시 인버터 출력제어부를 통해 출력을 상승시키며, 출력 상승 전과 후의 온도차이를 판별하여 과도 편심 여부를 판단하도록 구성된, 유도가열 조리기의 워킹코일 과열 제어시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어부는, 가열용기 편심 판단부를 통해 가열용기의 편심으로 판단시 인버터 출력제어부를 통해 출력을 상승시키되, 에너지 레벨 검출부로부터 검출되는 에너지 레벨이, 저장된 에너지 레벨 확정치의 일정범위이내까지 상승하도록 출력을 상승시키도록 구성된. 유도가열 조리기의 워킹코일 과열 제어시스템.
  5. 가열용기가 놓여지는 탑플레이트, 상기 탑플레이트의 하부에서 고주파 자장을 발생시켜 가열용기에 유도전류를 생성시켜 발열시키는 워킹코일, 가열용기가 놓여지는 쿠킹존으로 이루어지는 유도가열 조리기의 구동 단계; 및
    상기 워킹코일과 가열용기를 통해 유도되는 에너지 레벨을 검출하는 에너지 레벨 검출 단계; 상기 에너지 레벨 검출 단계로부터 검출된 최대값을 에너지 레벨 확정치로 저장하고, 에너지 레벨 검출 단계로부터 검출된 에너지 레벨값의 차이로 가열용기의 이동에 의한 가열용기의 편심을 판단하는 가열용기 편심 판단 단계;를 포함하며, 상기 유도가열 조리기 사용 중 가열용기의 이동에 의한 가열용기의 편심 상태를 판단하고 과도 편심 발생 시 인버터의 출력을 낮추거나 정지시켜 워킹코일로 흐르는 유도전류를 제어하고 가열용기의 정위치를 유도하는 제어 단계;를 포함하는, 유도가열 조리기의 워킹코일 과열 제어방법.
  6. 삭제
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제어 단계는, 인버터 회로의 출력을 제어하여 워킹코일에 흐르는 유도전류를 제어하는 인버터 출력 제어 단계; 및 상기 가열용기 편심 판단 단계를 통해 가열용기의 이동에 의한 가열용기의 편심으로 판단되는 경우 상기 인버터 출력제어 단계를 통해 출력을 상승시키며, 출력 상승 전과 후의 온도차이를 판별하여 과도 편심 여부를 판단하는 단계를 포함하는, 유도가열 조리기의 워킹코일 과열 제어방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어 단계는, 가열용기 편심 판단 단계를 통해 가열용기의 편심으로 판단되는 경우 상기 인버터 출력제어 단계를 통해 출력을 상승시키되, 에너지 레벨 검출 단계로부터 검출되는 에너지 레벨이, 저장된 에너지 레벨 확정치의 일정범위이내까지 상승하도록 출력을 상승시키는 단계;를 포함하는. 유도가열 조리기의 워킹코일 과열 제어방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040081146A (ko) 2002-01-25 2004-09-20 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 유도가열장치
JP2009259740A (ja) * 2008-04-21 2009-11-05 Toshiba Corp 誘導加熱調理システム
KR20140124106A (ko) 2013-04-16 2014-10-24 쿠쿠전자주식회사 인덕션레인지
KR20180091542A (ko) * 2017-02-07 2018-08-16 엘지전자 주식회사 유도 가열 조리기기

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040081146A (ko) 2002-01-25 2004-09-20 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 유도가열장치
JP2009259740A (ja) * 2008-04-21 2009-11-05 Toshiba Corp 誘導加熱調理システム
KR20140124106A (ko) 2013-04-16 2014-10-24 쿠쿠전자주식회사 인덕션레인지
KR20180091542A (ko) * 2017-02-07 2018-08-16 엘지전자 주식회사 유도 가열 조리기기

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022119046A1 (ko) * 2020-12-04 2022-06-09 엘지전자 주식회사 유도 가열 방식의 쿡탑 및 그의 동작 방법

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