KR102238452B1 - 듀얼 가열부를 포함하는 가열 장치 - Google Patents

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Abstract

본 개시의 기술적 사상의 일측면에 따른 가열 장치는, 제1 가열부로서, 전기를 이용하여 제1 가열부에 대응되는 화구에 놓여지는 피가열체를 가열하하도록 구성된 제1 가열부, 제2 가열부로서, 제2 가열부에 대응되는 듀얼 화구에 놓여지는 피가열체의 바닥면의 크기에 따라 제1 면적을 가열하는 듀얼 모드 및 제1 면적보다 좁은 제2 면적을 가열하는 단일 모드 중 하나의 동작 모드 하에서 듀얼 화구에 놓여진 피가열체를 가열하도록 구성된 제2 가열부, 및 듀얼 화구 상의 피가열체를 감지하고, 감지된 피가열체의 바닥면의 크기에 기초하여 제2 가열부의 동작 모드를 듀얼 모드 및 단일 모드 중 하나로 결정하고, 제2 가열부의 동작 모드를 듀얼 모드로서 결정한 경우, 제2 가열부의 출력을 기초로 제1 가열부의 출력을 제한하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

듀얼 가열부를 포함하는 가열 장치{HEATING DEVICE INCLUDING DUAL HEATER}
본 개시의 기술적 사상은 가열 장치에 관한 것으로서, 자세하게는 듀얼 가열부를 포함하는 가열 장치에 관한 것이다.
가정이나 식당에서 조리 또는 살균을 포함한 다양한 목적을 위해 다양한 방식의 가열 장치들이 사용되고 있다. 종래에는 가스를 연료로 하는 가스 레인지가 널리 보급되어 사용되어 온 반면, 최근에는 전기를 이용하여 냄비, 프라이팬, 찜솥 또는 주전자와 같은 피가열체를 가열하는 가열 장치들의 보급이 이루어지고 있다.
전기를 이용한 가열 방식은 크게 저항 가열 방식 및 유도 가열(induction heating) 방식을 포함한다. 저항 가열 방식은 금속 저항선 또는 탄화규소와 같은 비금속 발열체에 전류를 흘릴 때 생기는 열을 방사 또는 전도를 통해 피가열체에 직접적으로 전달함으로써 물체를 가열하는 방식이다. 한편, 유도 가열 방식은 고주파 전력을 워킹 코일에 인가할 때 워킹 코일 주변에 발생하는 자기장(자속 밀도)의 변화를 이용하여 피가열체에 유도 전류를 발생시켜 피가열체가 가열되도록 하는 방식이다.
한편, 피가열체의 크기는 피가열체의 종류에 따라 달라질 수 있는데, 피가열체의 크기는 피가열체의 가열에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 피가열체의 바닥면의 크기가 발열체 또는 워킹 코일보다 작은 경우, 가열 장치가 소모하는 전력에 비해 피가열체에 열로서 전달되는 에너지 효율이 낮을 수 있다. 따라서, 피가열체의 크기에 따라 가열 방식을 달리하는 방법이 요구되고 있다.
본 개시의 기술적 사상은 가열 장치에 있어서, 듀얼 모드를 지원하는 듀얼화구에 놓여진 피가열체의 크기에 따라 동작 모드를 달리 결정하고, 다른 화구와 동시에 동작할 때 총 출력이 커지는 문제 및 주파수 간섭에 따른 소음 발생 문제를 해결하기 위한 방법 및 기기를 제공한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 개시의 기술적 사상의 일측면에 따른 가열 장치는, 제1 가열부로서, 전기를 이용하여 제1 가열부에 대응되는 화구에 놓여지는 피가열체를 가열하도록 구성된 제1 가열부, 제2 가열부로서, 제2 가열부에 대응되는 듀얼 화구에 놓여지는 피가열체의 바닥면의 크기에 따라 제1 면적을 가열하는 듀얼 모드 및 제1 면적보다 좁은 제2 면적을 가열하는 단일 모드 중 하나의 동작 모드 하에서 듀얼 화구에 놓여진 피가열체를 가열하도록 구성된 제2 가열부, 및 듀얼 화구 상의 피가열체를 감지하고, 감지된 피가열체의 바닥면의 크기에 기초하여 제2 가열부의 동작 모드를 듀얼 모드 및 단일 모드 중 하나로 결정하고, 제2 가열부의 동작 모드를 듀얼 모드로서 결정한 경우, 제2 가열부의 출력을 기초로 제1 가열부의 출력을 제한하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 개시의 기술적 사상의 일측면에 따른 가열 장치는, 적어도 하나의 프로세서, 및 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행되는 경우, 가열 장치가 다음을 수행하도록 하는 인스트럭션들을 저장하는 메모리를 포함할 수 있고, 인스트럭션들은, 가열 장치가 제1 면적을 가열하는 듀얼 모드 및 제1 면적보다 좁은 제2 면적을 가열하는 단일 모드를 모두 지원하는 제1 가열부에 대응되는 듀얼 화구 상의 피가열체를 감지하는 단계, 감지된 피가열체의 바닥면의 크기에 따라 제1 가열부의 동작 모드를 듀얼 모드 및 단일 모드 중 하나로 결정하는 단계, 및 제1 가열부의 동작 모드를 듀얼 모드로 결정한 경우, 제1 가열부의 출력에 기초하여 가열 장치에 포함된 제2 가열부의 출력을 제한하는 단계를 수행하도록 할 수 있다.
본 개시의 예시적 실시예에 따른 가열 장치에 의하면, 듀얼 화구 상에 놓여진 피가열체를 감지하고, 감지된 피가열체의 바닥면의 크기에 따라 듀얼 화구에 대응되는 가열부의 동작 모드가 듀얼 모드로 결정된 경우, 다른 화구의 출력을 제한함으로써 가열 장치의 총 출력을 관리할 수 있으며, 듀얼 화구가 다른 화구와 동시에 동작하는 경우 듀티비 제어방식을 이용함으로써 주파수 간섭에 따른 소음 발생 문제를 없애거나 줄일 수 있다.
도 1은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 가열 장치를 나타낸다.
도 2는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 가열 장치를 나타낸다.
도 3은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 듀얼 가열부, 듀얼 코일 구동부 및 제어부를 나타낸다.
도 4는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 가열 장치 및 외부 전원을 나타낸다.
도 5는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 가열 장치의 동작 방법 순서도를 나타낸다.
도 6은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 가열 장치의 동작 방법 순서도를 나타낸다.
도 7은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 가열 장치의 동작 방법 순서도를 나타낸다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 가열 장치(10)를 나타낸다. 가열 장치(10)는 듀얼 화구(100), 제1 화구(200_1), 제2 화구(200_2) 및 사용자 조작부(300)를 포함할 수 있다. 도 1은 가열 장치(10)가 3개의 화구들을 포함하는 것을 도시하지만, 화구의 개수가 이에 제한되는 것은 아니며, 더 많은 개수의 화구들을 포함하거나 더 적은 개수의 화구들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 가열 장치(10)는 두 개의 화구들 만을 포함할 수도 있다. 또한, 화구들의 배치가 도 1에 개시된 배치에 제한되는 것도 아니다. 예를 들어, 듀얼 화구(100), 제1 화구(200_1) 및 제2 화구(200_2)는 일렬로 배치될 수 있으며, 이외의 임의의 구조로 배치될 수 있다. 또한, 도 1은 듀얼 화구(100), 제1 화구(200_1) 및 제2 화구(200_2)가 동일한 크기를 갖는 것으로 도시하지만, 이에 제한되지 않으며, 듀얼 화구(100), 제1 화구(200_1) 및 제2 화구(200_2) 중 적어도 일부는 다른 크기를 가질 수 있다.
화구들에 대한 설명의 편의를 위해, 대표되는 제1 화구(200_1)에 대해 설명한다. 제1 화구(200_1)는 전기 에너지를 에너지원으로 하여 제1 화구(200_1) 상에 놓여지는 피가열체를 가열할 수 있다. 이를 위해, 가열 장치(10)는 제1 화구(200_1) 하부에 전기적 원리를 이용해 물체를 가열하는 가열부를 포함할 수 있다. 가열부는 자성체에 의한 유도작용을 통해 전용 용기에 열을 내는 워킹 코일 또는 직접 발열함으로써 피가열체를 가열하는 금속판 및 열선이 분포된 세라믹 판 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 이외에 전기를 이용해 열을 내는 다양한 발열체들 중 하나를 포함할 수 있다. 설명의 편의상 이하에서, 각각의 화구에 대응되는 가열부의 출력을 해당 가열부에 대응되는 화구의 출력으로 칭하기로 한다.
듀얼 화구(100)는 피가열체의 바닥면의 크기에 따라 제1 면적을 가열하는 듀얼 모드 및 제1 면적보다 좁은 제2 면적을 가열하는 단일 모드를 포함하는 동작 모드들을 지원할 수 있다. 예를 들어, 듀얼 화구(100)는 내측 영역 및 외측 영역을 포함할 수 있고, 듀얼 화구(100)는 내측 영역만 가열하는 단일 모드와 내측 영역 및 외측 영역을 모두 가열하는 듀얼 모드를 지원할 수 있다. 듀얼 화구(100)의 동작 모드는 가열 장치의 제어부(도 2의 400)에 의해 결정될 수 있다.
가열 장치(10)는 듀얼 화구(100), 제1 화구(200_1) 및 제2 화구(200_2) 하부에 모두 같은 유형의 가열부를 포함할 수 있으며, 적어도 일부는 다른 종류의 가열부를 포함하도록 구성될 수도 있다. 예를 들어, 가열 장치(10)는 듀얼 화구(100) 하부에 워킹 코일을 포함하고, 제1 화구(200_1) 및 제2 화구(200_2) 하부에 발열체를 포함하는 하이브리드 가열 장치일 수 있다.
사용자 조작부(300)는 가열 장치(10)를 제어하기 위해 사용자가 조작하는 모든 부분을 나타낼 수 있다. 사용자 조작부(300)는 화구들을 제어하기 위한 입력 신호를 수신할 수 있다. 사용자 조작부(300)는 경우에 따라 디스플레이 기능과 조작 기능을 모두 지원할 수 있다. 사용자 조작부(300)는 터치 패널, 회전 버튼, 푸시 버튼, 트랙볼, 포인트 스틱 및 스캐너와 같은 다양한 입력 장치들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 개시의 예시적 실시예에 따른 가열 장치(10)에 의하면, 가열 장치(10)는 듀얼 화구(100) 상에 놓여진 피가열체를 감지할 수 있고, 감지된 피가열체의 바닥면의 크기에 기초하여 듀얼 화구(100)의 동작 모드를 듀얼 모드 및 단일 모드 중 하나로 결정할 수 있다. 예를 들어, 피가열체의 바닥면의 크기가 임계 면적 미만인 경우, 듀얼 화구(100)의 동작 모드를 단일 모드로 결정할 수 있으며, 피가열체의 바닥면의 크기가 임계 면적 이상인 경우, 듀얼 화구(100)의 동작 모드를 듀얼 모드로 결정할 수 있다. 가열 장치(10)는 상기 듀얼 화구(100)의 동작 모드를 듀얼 모드로서 결정한 경우, 듀얼 화구(100)의 출력을 기초로 다른 화구의 출력을 제한함으로써 가열 장치(10)의 총 출력을 관리할 수 있다. 여기서 출력이라 함은, 가열 장치(10) 또는 각각의 화구에 대응되는 가열부에서 소모하는 전력 또는 이에 대응되는 전류 또는 전압 값을 나타낼 수 있다. 또한, 듀얼 화구(100)가 다른 화구와 동시에 동작하는 경우, 가열 장치(10)는 듀티비 제어방식을 이용해 화구들을 제어함으로써 듀얼 화구(100)와 다른 화구에서 발생하는 주파수 간섭에 따른 소음 발생 문제를 없애거나 줄일 수 있다.
도 2는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 가열 장치(10)를 나타낸다. 가열 장치(10)는 듀얼 가열부(110), 복수의 가열부들(210_1~210_n), 듀얼 가열부(110)에 대응되는 듀얼 구동부(120) 및 듀얼 측정부(140), 복수의 가열부들(210_1~210_n)에 대응되는 복수의 구동부들(220_1~220_n) 및 복수의 측정부들(240_1~240_n), 사용자 조작부(300), 제어부(400) 및 메모리(500)를 포함할 수 있다. 가열 장치(10)에 관한 도 1과 중복되는 설명은 생략한다.
복수의 가열부들(210_1~210_n), 복수의 구동부들(220_1~220_n) 및 복수의 측정부들(240_1~240_n)에 대한 설명의 편의를 위해, 제1 가열부(210_1), 제1 구동부(220_1) 및 제1 측정부(240_1)에 대해 설명한다. 제1 가열부(210_1)는 제1 가열부(210_1)에 대응되는 제1 화구 상에 놓여진 피가열체를 직접 가열 방식 또는 유도 가열 방식을 통해 가열할 수 있다. 제1 구동부(220_1)는 외부의 전원을 입력으로 받아 제1 가열부(210_1)를 구동할 수 있고, 예를 들어, 제어부(400)의 제어에 따라 제1 가열부(210_1)에 인가되는 전원의 주파수 및 출력 등을 달리 조절할 수 있다. 비제한적인 예시로서, 제1 구동부(220_1)는 도 4와 같이 직류 링크 생성부 및 스위칭부를 포함함으로써, 제어부(400)의 스위칭 제어 신호를 기초로 교류 전원을 생성하여 제1 가열부(210_1)를 구동할 수 있다. 제1 측정부(240_1)는 제1 가열부(210_1)에 대응되는 제1 화구에 피가열체가 놓여졌는지 판단하기 위한 물리량을 측정 신호로서 측정할 수 있다. 예를 들어, 제1 가열부(210_1)가 워킹 코일을 포함하여 유도 가열 방식에 의해 피가열체를 가열하는 경우, 제1 측정부(240_1)는 제1 가열부(210_1)에 흐르는 전류 또는 양단에 걸리는 전압을 측정 신호로서 측정할 수 있다. 하지만 이에 제한되는 것은 아니며, 제1 가열부(210_1)에 대응되는 제1 화구에 압력 센서가 포함될 수 있고, 제1 측정부(240_1)는 압력 센서로부터 수신된 센싱 신호를 전기적 신호로 변환함으로써 측정 신호를 생성할 수도 있다. 제1 측정부(240_1)는 측정 신호를 제어부(400)에 제공할 수 있다.
듀얼 측정부(140)도 제1 측정부(240_1)와 같은 역할을 하는 구성으로 이해될 수 있으며, 듀얼 가열부(110) 및 듀얼 구동부(120)에 대해서는 도 3을 참조하여 보다 자세히 설명된다.
제어부(400)는 가열 장치(10) 내의 다양한 구성들의 동작을 전반적으로 제어할 수 있다. 제어부(400)는 CPU(Central Processing Unit), 프로세서, 마이크로 프로세서, 어플리케이션 프로세서(Application Processor; AP), MCU(Micro Controller Unit), 마이컴(microcomputer), 또는 미니 컴퓨터 등과 같은 다양한 형태로 구현될 수 있다. 제어부(400)는 메모리(500)에 저장된 인스트럭션들을 실행함으로써 제반의 제어 동작을 수행할 수 있다. 제어부(400)는 듀얼 구동부(120) 및 복수의 구동부들(220_1~220_n)을 제어할 수 있고, 사용자 조작부(300)를 제어할 수 있다. 또한, 제어부(400)는 사용자 조작부(300)로부터 입력 신호를 수신할 수 있고, 듀얼 측정부(140) 및 복수의 측정부들(240_1~240_n)로부터 측정 신호들을 수신할 수 있다. 제어부(400)는 듀얼 측정부(140) 또는 복수의 측정부들(240_1~240_n)로부터 수신되는 측정 신호들을 기초로 듀얼 가열부(110) 또는 복수의 가열부들(210_1~210_n)에 대응되는 화구에 피가열체가 존재하는지 여부를 판단할 수 있다.
한편, 도 2는 가열 장치(10)가 하나의 제어부(400)를 포함하는 것으로 도시하지만, 이에 제한되지는 않는다. 예를 들어, 가열 장치(10)는 제어부(400) 및 각각의 가열부들에 대응되어, 각각의 가열부들의 구동을 제어하는 제어장치들을 포함할 수 있다. 이 경우, 각각의 가열부들에 대응되는 제어장치들은 제어부(400)와 정보 및/또는 신호를 주고 받을 수 있다. 즉, 도 2의 제어부(400)는 가열 장치의 제어부(400) 및 각각의 가열부들에 대응되는 제어장치들을 포함하는 개념이라고 할 수 있다.
메모리(500)는 가열 장치(10)에 관한 정보 및 가열 장치(10)의 제어에 필요한 각종 정보를 저장할 수 있다. 예를 들어, 메모리(500)는 제어부(400)의 제어 동작에 필요한 각종 정보, 알고리즘 및 인스트럭션들을 저장할 수 있다. 메모리(500)는 플래시 메모리, 자기 저항 메모리 등과 같은 비휘발성 메모리 및 DRAM, SRAM 등과 같은 휘발성 메모리 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 메모리(500)는 제어부(400)와 별도의 하드웨어로 구현될 수 있다. 하지만 이에 제한되지는 않으며, 예를 들어, 제어부(400)가 마이컴(microcomputer) 또는 미니컴퓨터 등으로 구현되는 경우, 메모리(500)는 제어부(400)와 하나의 하드웨어로서 구현될 수도 있다.
본 개시의 예시적 실시예에 따른 가열 장치(10)에 의하면, 제어부(400)는 듀얼 측정부(140)로부터 수신되는 측정 신호를 기초로 듀얼 가열부(110)에 대응되는 듀얼 화구 상의 피가열체를 감지할 수 있고, 듀얼 측정부(140)로부터 수신되는 측정 신호를 기초로 감지된 피가열체의 바닥면의 크기를 판단할 수 있다. 예를 들어, 제어부(400)는 듀얼 가열부(110)가 듀얼 가열부(110)의 내측 영역을 가열하도록 듀얼 가열부(110)를 제어할 수 있고, 듀얼 측정부(140)가 듀얼 가열부(110)의 전류 및/또는 전압을 측정 신호로서 측정할 수 있고, 제어부(400)는 듀얼 측정부(140)로부터 수신된 측정 신호의 크기를 기초로 듀얼 가열부(110)에 대응되는 듀얼 화구의 피가열체의 바닥면의 크기를 판단할 수 있다. 피가열체의 바닥면의 크기가 임계 면적 이상인 것으로 판단한 경우, 제어부(400)는 듀얼 가열부(110)의 출력을 기초로 다른 가열부들의 출력을 제한할 수 있다. 피가열체의 바닥면의 크기가 임계 면적 미만인 것으로 판단한 경우, 제어부(400)는 다른 가열부들의 출력을 제한하지 않을 수 있다. 출력이 제한되지 않은 가열부의 상태를 출력 비제한 모드로 설정된 상태라 칭할 수 있다.
듀얼 가열부(110)는 내측 코일 및 외측 코일을 포함하는 듀얼 코일로 구성될 수 있으며, 제1 가열부(210_1) 내지 제n 가열부(210_n) 중 적어도 하나는 워킹 코일로 구성될 수 있다. 제1 가열부(210_1)가 워킹 코일을 포함하는 경우를 가정하고 설명한다. 듀얼 코일을 포함하는 듀얼 가열부(110)와 제1 가열부(210_1)가 동시에 동작하는 경우, 제어부(400)가 이들을 주파수 제어방식을 이용해 제어한다면 주파수 간섭에 의해 소음이 발생하는 문제가 있을 수 있다. 따라서, 제어부(400)는 듀얼 가열부(110)와 제1 가열부(210_1)를 동시에 동작시키는 경우, 듀얼 가열부(110) 및 제1 가열부(210_1)를 듀티비 제어방식에 의해 제어할 수 있다.
따라서 본 개시의 예시적 실시예에 따른 가열 장치(10)에 의하면, 듀얼 화구에 놓여진 피가열체의 바닥면의 크기에 따라 듀얼 화구를 듀얼 모드 또는 단일 모드로 동작시키면서도 가열 장치(10)에서 허용 가능한 출력 수준을 맞출 수 있고, 듀얼 화구와 다른 화구를 동시에 동작시킬 때 듀티비 제어방식을 이용함으로써 주파수 간섭에 의한 소음 발생 문제를 없애거나 감소시킬 수 있다.
도 3은 본 개시의 예시적 실시에에 따른 듀얼 가열부(110), 듀얼 코일 구동부(120) 및 제어부(400)를 나타낸다. 도 3의 듀얼 가열부(110), 듀얼 코일 구동부(120) 및 제어부(400)에 관한 도 2와 중복되는 설명은 생략한다.
듀얼 가열부(110)는 내측 영역(112)에 위치하는 내측 코일 및 외측 영역(114)에 위치하는 외측 코일을 포함할 수 있다. 즉, 듀얼 가열부(110)는 내측 코일 및 외측 코일을 포함하는 듀얼 코일을 포함할 수 있다. 내측 영역(112) 및 외측 영역(114)은 하나의 점을 공통의 중심으로 하는 도넛형 영역일 수 있다. 내측 영역(112)과 외측 영역(114) 사이에는 간극(113)을 포함할 수 있다. 하지만, 듀얼 가열부(110)의 영역이 이에 제한되는 것은 아니며, 내측 영역(112)과 외측 영역(114) 사이에는 간극(113)이 존재하지 않을 수도 있다.
내측 코일과 외측 코일은 병렬적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 내측 코일의 제1 노드(Nd1)는 외측 코일의 제3 노드(Nd3)와 연결될 수 있고, 내측 코일의 제2 노드(Nd2)는 외측 코일의 제4 노드(Nd4)와 제1 스위칭 수단(SW1)을 통해 연결될 수 있다. 내측 코일과 외측 코일이 병렬적으로 연결됨으로써 외측 코일의 구동을 선택적으로 제어하는 제1 스위칭 수단(SW1)에 흐르는 전류의 양은 감소할 수 있다.
듀얼 코일 구동부(120)는 듀얼 가열부(110)가 듀얼 코일을 포함하는 경우에 대응되는 도 2의 듀얼 구동부(120)를 나타낼 수 있다. 듀얼 코일 구동부(120)는 내측 코일 및/또는 외측 코일에 전력을 공급할 수 있다. 예를 들어, 듀얼 코일 구동부(120)는 제어부(400)로부터 수신되는 제2 제어 신호(CTRL_2)에 기초해 내측 코일 및/또는 외측 코일에 교류 전력을 공급할 수 있다. 듀얼 코일 구동부(120)는 가열 장치 외부로부터 입력되는 상용 전원을 교류 전원으로 변환한 뒤, 제2 제어 신호(CTRL_2)에 기초해 변환된 직류 전원을 고주파 교류 전원으로 변환하여 내측 코일 및/또는 외측 코일에 제공할 수 있다.
제어부(400)는 제1 제어 신호(CTRL_1)를 통해 제1 스위칭 수단(SW1)을 턴-온 또는 턴-오프 할 수 있다. 예를 들어, 제어부(400)는 듀얼 화구에 올려진 피가열체의 바닥면의 크기를 판단할 수 있고, 판단된 피가열체의 바닥면의 크기가 임계 면적 이상인 경우, 제1 제어 신호(CTRL_1)를 통해 제1 스위칭 수단(SW1)을 턴-온 시킴으로써 외측 코일의 제4 노드(Nd4)를 듀얼 코일 구동부(120)에 연결시킬 수 있다. 제1 스위칭 수단(SW1)이 턴-온 됨으로 인해 외측 코일의 제4 노드(Nd4)가 듀얼 코일 구동부(120)에 연결된 경우, 듀얼 가열부(110)가 듀얼 모드의 동작 모드 하에서 동작한다고 칭할 수 있다. 또한 예를 들어, 제어부(400)는 판단된 피가열체의 바닥면의 크기가 임계 면적 미만인 경우, 제1 제어 신호(CTRL_1)를 통해 제1 스위칭 수단(SW1)을 턴-오프 시킴으로써 외측 코일의 제4 노드(Nd4)를 듀얼 코일 구동부(120)로부터 연결 해제시킬 수 있다. 제1 스위칭 수단(S1)이 턴-오프 됨으로 인해 외측 코일의 제4 노드(Nd4)가 듀얼 코일 구동부(120)로부터 연결 해제된 경우, 듀얼 가열부(110)가 단일 모드의 동작 모드 하에서 동작한다고 칭할 수 있다.
도 4는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 가열 장치(10) 및 외부 전원(20)을 나타낸다. 가열 장치(10)는 가열부(610), 구동부(620) 및 제어부(400)를 포함할 수 있다. 가열부(610)는 도 2의 듀얼 가열부(110)를 나타낼 수 있으며, 또는 도 2의 제1 가열부(210_1) 내지 제n 가열부(210_n) 중 하나를 나타낼 수 있다. 또한, 구동부(620)는 도 2의 듀얼 구동부(120)를 나타낼 수 있으며, 도 2의 제1 구동부(220_1) 내지 제n 구동부(220_n) 중 하나를 나타낼 수 있다.
구동부(620)는 직류 링크 생성부(622), 스위칭부(624) 및 적어도 하나의 커패시터(C)를 포함할 수 있다.
직류 링크 생성부(622)는 외부 전원(20)으로부터 수신되는 교류 전압을 이용해 직류 전압을 생성해낼 수 있다. 직류 링크 생성부(622)는 다양한 형태의 정류 회로 또는 정류기 등을 이용해 구현될 수 있다.
스위칭부(624)는 직류 링크 생성부(622)에 의해 제공되는 직류 전압을 스위칭 제어부(420)에 의해 수신되는 스위칭 제어 신호에 따라 교류 전압으로 바꾸는 역할을 수행할 수 있다. 필요에 따라 스위칭부(624)는 외부 전원(20)으로부터 수신되는 교류 전압보다 고주파의 교류 전압을 생성할 수 있다. 스위칭부(624)는 인버터(inverter) 등으로 구현될 수 있다.
제어부(400)는 스위칭 제어부(420)를 포함할 수 있다. 스위칭 제어부(420)는 스위칭부(624)의 스위칭 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 스위칭 제어부(420)는 스위칭 주기를 조절함으로써 스위칭부(624)가 가열부(610)에 공급하는 교류 전압의 주파수를 제어할 수 있다. 이와 같이 스위칭 제어부(420)가 스위칭 주기를 조절함으로써 가열부(610)에 공급되는 교류 전압의 주파수를 제어하는 방식을 주파수 제어방식이라 칭한다. 또한 예를 들어, 스위칭 제어부(420)는 스위칭부(624)에 포함된 스위치의 턴-온 시간 및 턴-오프 시간의 비율을 나타내는 듀티비(duty ratio)를 조절함으로써 스위칭부(624)가 가열부(610)에 공급하는 교류 전력의 양을 제어할 수 있다. 이와 같이, 스위칭 제어부(420)가 스위칭부(624)에 포함된 스위치의 듀티비를 조절하는 방식을 듀티비 제어방식이라 칭한다. 스위칭 제어부(420)는 별도의 칩 또는 회로와 같은 하드웨어로 구현될 수 있으며, 또는 각각이 수행하는 일련의 알고리즘이 소프트웨어로서 메모리에 저장되어, 제어부(400)가 메모리에 저장된 알고리즘을 로딩함으로써 스위칭 제어부(420)의 동작을 수행할 수 있다. 하지만 이에 제한되는 것은 아니며, 스위칭 제어부(420)는 하드웨어 및 소프트웨어의 조합으로서 구현될 수도 있다.
도 5는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 가열 장치의 동작 방법 순서도를 나타낸다. 도 5는 도 1 및 2를 함께 참조하여 설명된다.
S120 단계에서, 가열 장치(10)는 듀얼 가열부(110)에 대응되는 듀얼 화구(100) 상의 피가열체를 감지하는 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제어부(400)는 듀얼 측정부(140)로부터 수신된 측정 신호를 기초로 듀얼 화구(100) 상의 피가열체를 감지할 수 있고, 감지된 피가열체의 바닥면의 크기를 판단할 수 있다. 또한 예를 들어, 제어부(400)는 듀얼 화구(100) 상의 피가열체의 바닥면의 크기에 기초하여 듀얼 가열부(110)의 동작 모드를 듀얼 모드 및 단일 모드 중 하나로 결정할 수 있다. 듀얼 화구(100) 상의 피가열체의 바닥면의 크기가 임계 면적 미만인 경우, 제어부(400)는 듀얼 가열부(110)의 동작 모드를 단일 모드로 결정할 수 있고, 듀얼 화구(100) 상의 피가열체의 바닥면의 크기가 임계 면적 이상인 경우, 제어부(400)는 듀얼 가열부(110)의 동작 모드를 듀얼 모드로 결정할 수 있다.
S140 단계에서, 결정된 듀얼 가열부(110)의 동작 모드가 듀얼 모드인지 여부에 따라 다음 단계로서 S160 단계 도는 S180 단계가 수행될 수 있다.
S160 단계에서, 결정된 듀얼 가열부(110)의 동작 모드가 단일 모드인 경우, 가열 장치(10)는 다른 화구를 출력 비제한 모드로 설정할 수 있다. 예를 들어, 가열 장치(10)의 제어부(400)는 제1 가열부(210_1) 내지 제n 가열부(210_n)의 출력을 제한하지 않을 수 있다.
S180 단계에서, 결정된 듀얼 가열부(110)의 동작 모드가 듀얼 모드인 경우, 가열 장치(10)는 듀얼 가열부(110)의 출력을 기초로 다른 화구의 출력을 제한할 수 있다. 예를 들어, 제어부(400)는 듀얼 가열부(110)의 출력을 기초로 제1 가열부(210_1) 내지 제n 가열부(210_n)의 출력을 제한할 수 있다. 다른 화구의 출력 제한 방법에 대해서는 도 6을 참조하여 보다 자세히 설명될 수 있다.
도 6은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 가열 장치의 동작 방법 순서도를 나타낸다. 특히, 도 6은 도 5의 S180 단계의 구체적인 순서도를 나타낸다. 도 6은 도 1 및 도 2를 함께 참조하여 설명된다.
S182 단계에서, 가열 장치(10)는 듀얼 화구(100)의 출력을 판단할 수 있다. 예를 들어, 제어부(400)는 듀얼 측정부(140)로부터 수신되는 측정 신호를 기초로 듀얼 화구(100)에 대응되는 듀얼 가열부(110)의 출력을 판단할 수 있다. 하지만 이에 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 사용자 조작부(300)를 통해 입력되는 입력 신호를 기초로 듀얼 화구(100)의 출력을 판단할 수도 있다. 예를 들어, 가열 장치(10)의 사용자는 사용자 조작부(300)에 입력 신호를 입력함으로써 듀얼 화구(100)의 출력을 복수의 레벨들 중 하나의 레벨로 설정할 수 있고, 제어부(400)는 상기 입력 신호를 기초로 듀얼 화구(100)의 출력을 판단할 수 있다. 화구의 출력이란, 화구에 대응되는 가열부의 출력을 의미할 수 있고, 가열부의 출력이란, 가열부에서 소모하는 소비전력, 전류 및 전압 값 중 적어도 하나를 나타낼 수 있다.
S184 단계에서, 판단된 듀얼 화구(100)의 출력이 제1 출력 미만인지 여부에 따라 S186 단계 또는 S188 단계가 수행될 수 있다.
S186 단계에서, 듀얼 화구(100)의 출력이 제1 출력 미만인 경우, 가열 장치(10)는 듀얼 화구(100) 및 다른 화구의 총 출력이 허용 가능한 출력 이하가 되도록 다른 화구를 제어할 수 있다. 즉, 다른 화구의 출력을 차단하는 것은 아니지만, 총 출력이 가열 장치(10)에서 허용 가능한 출력 이하가 되도록, 가열 장치(10)의 제어부(400)는 다른 화구의 출력을 제한할 수 있다.
S188 단계에서, 듀얼 화구(100)의 출력이 제1 출력 이상인 경우, 가열 장치(10)는 다른 화구들의 출력을 차단할 수 있다. 예를 들어, 제어부(400)는 제1 가열부(210_1) 내지 제n 가열부(210_n)의 출력을 차단할 수 있다. 이 경우, 제어부(400)는 가열 장치(10)에 포함된 디스플레이부 또는 스피커부 등을 통해 듀얼 화구(100)를 제외한 나머지 화구가 사용할 수 없는 상태임을 알릴 수 있다.
도 7은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 가열 장치의 동작 방법 순서도를 나타낸다. 특히, 도 7은 도 5의 S160 단계 또는 도 6의 S186 단계 이후의 동작 방법을 나타낸다. 도 7은 도 1 및 도 2를 함께 참조하여 설명된다.
S200 단계에서, 가열 장치(10)는 듀얼 화구(100)를 제외한 다른 화구들 중 적어도 하나가 동작 중인지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 제어부(400)는 제1 가열부(210_1) 내지 제n 가열부(210_n) 중 적어도 하나가 동작 중인지 여부를 판단할 수 있다.
S220 단계에서, 듀얼 화구(100)를 제외한 다른 화구들 중 적어도 하나가 동작하는지 여부에 다라 S240 단계 또는 S260 단계가 선택적으로 수행될 수 있다.
S240 단계에서, 듀얼 화구(100)를 제외한 다른 화구들 중 적어도 하나가 동작하는 경우, 가열 장치(10)는 듀얼 화구(100) 및 동작 중인 다른 화구 모두를 듀티비 제어방식을 통해 제어할 수 있다. 설명의 편의를 위해 제1 가열부(210_1)에 대응되는 제1 화구가 동작 중인 것을 가정한다. 예를 들어, 듀얼 가열부(110) 및 제1 가열부(210_1)가 모두 동작 중인 경우, 제어부(400)는 듀얼 가열부(110) 및 제1 가열부(210_1) 모두를 듀티비 제어방식을 통해 제어할 수 있다. 듀티비 제어방식을 통해 듀얼 가열부(110) 및 제1 가열부(210_1)를 제어함으로써 듀얼 가열부(110) 및 제1 가열부(210_1)에 인가되는 전력의 주파수가 간섭을 일으켜 소음을 발생시키는 문제를 없애거나 줄일 수 있다.
S260 단계에서, 듀얼 화구(100)를 제외한 다른 화구들 중 어느 하나도 동작하지 않는 경우, 가열 장치(10)는 듀얼 화구(100)를 듀티비 제어방식 및/또는 주파수 제어방식을 통해 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(400)는 듀얼 화구(100)에 대응되는 듀얼 가열부(110)를 듀티비 제어방식 및 주파수 제어방식 중 적어도 하나를 사용하여 제어할 수 있다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 예시적인 실시예들이 개시되었다. 본 명세서에서 특정한 용어를 사용하여 실시예들을 설명되었으나, 이는 단지 본 개시의 기술적 사상을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 개시의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 개시의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (6)

  1. 가열 장치에 있어서,
    제1 가열부로서, 전기를 이용하여 상기 제1 가열부에 대응되는 화구에 놓여지는 피가열체를 가열하도록 구성된 제1 가열부;
    제2 가열부로서, 상기 제2 가열부에 대응되는 듀얼 화구에 놓여지는 피가열체의 바닥면의 크기에 따라 제1 면적을 가열하는 듀얼 모드 및 상기 제1 면적보다 좁은 제2 면적을 가열하는 단일 모드 중 하나의 동작 모드 하에서 상기 듀얼 화구에 놓여진 피가열체를 가열하도록 구성된 제2 가열부; 및
    상기 듀얼 화구 상의 피가열체를 감지하고, 감지된 상기 피가열체의 상기 바닥면의 크기에 기초하여 상기 제2 가열부의 동작 모드를 상기 듀얼 모드 및 상기 단일 모드 중 하나로 결정하고, 상기 제2 가열부의 동작 모드를 상기 듀얼 모드로서 결정한 경우, 상기 제2 가열부의 출력을 기초로 상기 제1 가열부의 출력을 제한하고, 상기 제2 가열부의 동작 모드를 상기 단일 모드로서 결정한 경우, 상기 제1 가열부의 출력을 제한하지 않는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 제2 가열부의 동작 모드를 상기 듀얼 모드로 결정하였으며, 상기 제1 가열부 및 상기 제2 가열부가 모두 가열 동작을 수행하는 경우, 상기 제1 가열부 및 상기 제2 가열부 모두를 듀티비 제어방식을 통해 제어함으로써 상기 제1 가열부 및 상기 제2 가열부에 의한 주파수 간섭을 막는 것을 특징으로 하는 가열 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 제2 가열부의 동작 모드를 상기 듀얼 모드로서 결정한 경우, 상기 제2 가열부의 출력을 판단하고, 상기 제2 가열부의 출력이 제1 출력 미만인 경우, 상기 제1 가열부 및 상기 제2 가열부의 총 출력이 허용 가능 출력 이하가 되도록 상기 제1 가열부를 제어하고, 상기 제2 가열부의 출력이 상기 제1 출력 이상인 경우, 상기 제1 가열부의 출력을 차단하는 것을 특징으로 하는 가열 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 가열 장치에 있어서,
    적어도 하나의 프로세서; 및
    상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행되는 경우, 상기 가열 장치가 다음을 수행하도록 하는 인스트럭션들을 저장하는 메모리를 포함하고,
    상기 인스트럭션들은, 상기 가열 장치가
    제1 면적을 가열하는 듀얼 모드 및 상기 제1 면적보다 좁은 제2 면적을 가열하는 단일 모드를 모두 지원하는 제1 가열부에 대응되는 듀얼 화구 상의 피가열체를 감지하는 단계;
    감지된 상기 피가열체의 바닥면의 크기에 따라 상기 제1 가열부의 동작 모드를 상기 듀얼 모드 및 상기 단일 모드 중 하나로 결정하는 단계;
    상기 제1 가열부의 동작 모드를 상기 듀얼 모드로 결정한 경우, 상기 제1 가열부의 출력에 기초하여 상기 가열 장치에 포함된 제2 가열부의 출력을 제한하는 단계; 및
    상기 제1 가열부의 동작 모드를 상기 단일 모드로 결정한 경우, 상기 제2 가열부의 출력을 제한하지 않는 단계를 수행하도록 하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는,
    상기 제1 가열부의 동작 모드를 상기 듀얼 모드로 결정하였으며, 상기 제1 가열부 및 상기 제2 가열부가 모두 가열 동작을 수행하는 경우, 상기 제1 가열부 및 상기 제2 가열부 모두를 듀티비 제어방식을 통해 제어함으로써 상기 제1 가열부 및 상기 제2 가열부에 의한 주파수 간섭을 막는 것을 특징으로 하는 가열 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 인스트럭션들은, 상기 가열 장치가, 상기 제1 가열부의 동작 모드를 상기 듀얼 모드로 결정한 경우,
    상기 제1 가열부의 출력이 제1 출력 이상인 경우, 상기 제2 가열부의 출력을 차단하고, 상기 제1 가열부의 출력이 상기 제1 출력 미만인 경우, 상기 제2 가열부의 출력과 상기 제1 가열부의 출력의 합이 상기 가열 장치에서 허용 가능한 총 출력 이하가 되도록 상기 제2 가열부의 출력을 제한하는 단계를 수행하도록 하는 것을 특징으로 하는 가열 장치.
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