KR102247030B1 - 유도 가열 장치 - Google Patents

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KR102247030B1
KR102247030B1 KR1020190151365A KR20190151365A KR102247030B1 KR 102247030 B1 KR102247030 B1 KR 102247030B1 KR 1020190151365 A KR1020190151365 A KR 1020190151365A KR 20190151365 A KR20190151365 A KR 20190151365A KR 102247030 B1 KR102247030 B1 KR 102247030B1
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induction heating
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electromotive force
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박선순
이해룡
신봉수
김영도
홍원의
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주식회사 다원시스
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Abstract

본 발명은 배터리의 필름형 전극 등 박막 형태의 대상물을 균일하게 유도 가열할 수 있게 하는 유도 가열 장치에 관한 것으로서, 대상물의 중심부를 유도 가열할 있도록 상기 대상물의 중심부와 대응되는 위치에 루프 형상으로 형성되는 제 1 코일; 상기 제 1 코일에 유도 기전력을 공급할 수 있는 제 1 전원부; 상기 제 1 코일과 전기적으로 독립될 수 있도록 상기 제 1 코일과 이격되게 형성되고, 상기 대상물의 테두리부를 유도 가열할 수 있도록 상기 제 1 코일의 외측으로 상기 대상물의 테두리부와 대응되는 위치에 루프 형상으로 형성되는 제 2 코일; 상기 제 2 코일에 유도 기전력을 공급할 수 있는 제 2 전원부; 및 상기 대상물의 상기 중심부와 상기 테두리부를 균일하게 유도 가열할 수 있도록 상기 제 1 전원부에 제 1 제어 신호를 인가하고, 상기 제 2 전원부에 제 2 제어 신호를 인가할 수 있는 제어부;를 포함할 수 있다.

Description

유도 가열 장치{Induction heating apparatus}
본 발명은 유도 가열 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 배터리의 필름형 전극 등 박막 형태의 대상물을 균일하게 유도 가열할 수 있게 하는 유도 가열 장치에 관한 것이다.
일반적으로 유도 가열 장치는, 워킹 코일(Working Coil)에 고주파의 전류를 흐르게 하고, 이로 인하여 발생하는 강력한 자력선이 대상물을 통과할 때, 대상물에 와류 전류(Eddy Current)가 유도되어 대상물을 자체 발열시킬 수 있는 가열 장치의 일종이다.
통상적으로, 이러한 워킹 코일은 일측 단자에서 시작해서 타측 단자까지 소용돌이 형태로 감기는 등 단일 루프를 형성하여 이루어질 수 있다.
한편, 일반적으로 널리 사용되는 배터리팩 등에 적용되는 배터리는 대량 생산을 위해서 필름 형태의 전극을 롤투롤 방식으로 이송하면서 그 표면에 활물질을 코팅하거나 가열하거나 건조시키는 등의 일련의 공정을 수행하여 제조될 수 있다.
이러한, 박막형 필름 전극은 두께가 매우 얇은 것으로서, 이러한 얇은 박막 형태의 대상물은 코일과 대상물 사이의 미소 거리의 차이에 의해 가열 정도가 크게 달라질 수 있는 것으로서, 가열의 균일도를 정밀하게 제어하기가 매우 까다로워서 유도 가열 방식으로 가열하기가 어려웠었다.
예를 들면, 유도 코일의 중심부 부근의 전자기파의 강도가 커서 이와 대응되는 박판 전극 등 대상물의 중심부 부근이 쉽게 과열되어 녹아내리거나 연소되거나 파손되는 등의 국부 과열 현상이 발생되는 등 많은 문제점들이 있었다.
본 발명은 이러한 종래의 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 전체적으로 박판 형상의 사각 링형이고, 각각 별도 제어될 수 있으며, 그 높이가 서로 다른 동심형 코일들을 이용하여 대상물의 중심부와 테두리부 및 외측 테부리부에 이르기까지 매우 균일하고 정밀하게 유도 가열할 수 있게 하는 유도 가열 장치를 제공하고자 한다. 그러나, 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 유도 가열 장치는, 대상물의 중심부를 유도 가열할 있도록 상기 대상물의 중심부와 대응되는 위치에 루프 형상으로 형성되는 제 1 코일; 상기 제 1 코일에 유도 기전력을 공급할 수 있는 제 1 전원부; 상기 제 1 코일과 전기적으로 독립될 수 있도록 상기 제 1 코일과 이격되게 형성되고, 상기 대상물의 테두리부를 유도 가열할 수 있도록 상기 제 1 코일의 외측으로 상기 대상물의 테두리부와 대응되는 위치에 루프 형상으로 형성되는 제 2 코일; 상기 제 2 코일에 유도 기전력을 공급할 수 있는 제 2 전원부; 및 상기 대상물의 상기 중심부와 상기 테두리부를 균일하게 유도 가열할 수 있도록 상기 제 1 전원부에 제 1 제어 신호를 인가하고, 상기 제 2 전원부에 제 2 제어 신호를 인가할 수 있는 제어부;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 제 1 전원부 또는 상기 제 2 전원부는 인덕턴스(inductance) 소자 또는 가변 인덕턴스 소자를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 제 1 코일은 상기 대상물을 기준으로 제 1 높이를 갖고, 상기 제 2 코일은 상기 대상물을 기준으로 상기 제 1 높이 이하인 제 2 높이를 갖으며, 상기 제 1 코일은, 단면의 제 1 폭이 제 1 두께 보다 큰 박판 형상의 사각 링형 코일이고, 상기 제 2 코일은, 단면의 제 2 폭이 제 2 두께 보다 큰 박판 형상의 사각 링형 코일일 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 제 1 코일의 상기 제 1 폭은 상기 제 2 코일의 상기 제 1 폭 이하이거나, 또는 상기 제 1 코일의 상기 제 1 두께는 상기 제 2 코일의 상기 제 2 두께 이하일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 유도 가열 장치는, 상기 제 1 코일 및 상기 제 2 코일과 전기적으로 독립될 수 있도록 상기 제 2 코일과 이격되게 형성되고, 상기 대상물의 외측 테두리부를 유도 가열할 수 있도록 상기 제 2 코일의 외측으로 상기 대상물의 외측 테두리부와 대응되는 위치에 루프 형상으로 형성되는 제 3 코일; 및 상기 제 3 코일에 유도 기전력을 공급할 수 있는 제 3 전원부;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 대상물의 상기 테두리부와 상기 외측 테두리부를 균일하게 유도 가열할 수 있도록 상기 제 3 전원부에 제 3 제어 신호를 인가할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 제 1 코일과 상기 제 2 코일 사이의 제 1 이격 거리는 상기 제 2 코일과 상기 제 3 코일 사이의 제 2 이격 거리 이상일 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 제 1 코일 및 상기 제 2 코일의 대상물 대향면은 상기 대상물의 상기 중심부를 향하여 제 1 각도로 경사지게 형성될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 유도 가열 장치는, 상기 제 1 코일을 상기 제 1 높이에 정렬시키고, 상기 제 2 코일을 상기 제 2 높이에 정렬시킬 수 있도록 제 1 코일 수용부 및 제 2 코일 수용부가 형성되는 지지 블록; 상기 제 1 코일 및 상기 제 2 코일의 이탈을 방지할 수 있도록 상기 제 1 코일과 상기 제 2 코일의 상방에 설치되는 이탈 방지 블록; 및 상기 이탈 방지 블록의 상면과 측면을 보호하고, 유도 기전력에 의한 전자기파를 상기 대상물 방향으로 유도할 수 있는 가이드 블록;을 더 포함할 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 여러 실시예들에 따르면, 박판 전극의 가열을 위해 사각 링형상으로 형성하고, 기전력이 발생하는 전극의 폭을 간격에 비해 크게 박판 형상으로 설계한 후, 복수개의 동심형 코일들을 별도로 제어하며, 각 코일들과 대상물 간의 높이를 차별적으로 설치하여 기판 스캔시 균일한 유도기전력을 형성하여 대상물을 골고루 균일하게 가열할 수 있고, 부위마다 정밀하게 가열할 수 있으며, 이를 통해서 박막 형태의 필름 전극을 가열할 수 있는 것은 물론이고, 국부 과열 현상을 방지하여 양질의 제품을 생산할 수 있는 효과를 갖는 것이다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 유도 가열 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 유도 가열 장치의 코일들의 II-II 절단면을 나타내는 단면도이다.
도 3은 도 1의 유도 가열 장치의 지지 블록, 이탈 방지 블록, 가이드 블록을 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 유도 가열 장치를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 유도 가열 장치를 나타내는 단면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있는 것으로, 이하의 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 또한 설명의 편의를 위하여 도면에서는 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 유도 가열 장치(100)를 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 유도 가열 장치(100)의 코일(10)(20)(30)(40)(50)들의 II-II 절단면을 나타내는 단면도이고, 도 3은 도 1의 유도 가열 장치(100)의 지지 블록(60), 이탈 방지 블록(70), 가이드 블록(80)을 나타내는 단면도이다.
먼저, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 유도 가열 장치(100)는, 크게 복수개의 코일(10)(20)(30)(40)(50)들과, 이들 각각에 별도로 고주파 등의 유도 기전력을 공급할 수 있는 전원부(E1)(E2)(E3)(E4)(E5)들 및 제어부(90)를 포함할 수 있다.
예컨대, 상기 제 1 코일(10)은, 대상물(1)의 중심부를 유도 가열할 있도록 상기 대상물(1)의 중심부와 대응되는 위치에 전체적으로 C자 형상인 단일 루프 형상으로 형성되는 단위 코일일 수 있다.
또한, 예컨대, 상기 제 2 코일(20)은, 상기 제 1 코일(10)과 전기적으로 독립될 수 있도록 상기 제 1 코일(10)과 이격되게 형성되고, 상기 대상물(1)의 테두리부를 유도 가열할 수 있도록 상기 제 1 코일(10)의 외측으로 상기 대상물(1)의 테두리부와 대응되는 위치에 전체적으로 C자 형상인 단일 루프 형상으로 형성되는 단위 코일일 수 있다.
또한, 예컨대, 상기 제 3 코일(30)은, 상기 제 1 코일(10) 및 상기 제 2 코일(20)과 전기적으로 독립될 수 있도록 상기 제 2 코일(20)과 이격되게 형성되고, 상기 대상물(1)의 외측 테두리부를 유도 가열할 수 있도록 상기 제 2 코일(20)의 외측으로 상기 대상물(1)의 외측 테두리부와 대응되는 위치에 전체적으로 C자 형상인 단일 루프 형상으로 형성되는 단위 코일일 수 있다.
또한, 예컨대, 상기 제 4 코일(40)은, 상기 제 1 코일(10)과, 상기 제 2 코일(20) 및 상기 제 3 코일(30)과 전기적으로 독립될 수 있도록 상기 제 3 코일(30)과 이격되게 형성되고, 상기 대상물(1)의 다른 외측 테두리부를 유도 가열할 수 있도록 상기 제 3 코일(30)의 외측으로 상기 대상물(1)의 다른 외측 테두리부와 대응되는 위치에 전체적으로 C자 형상인 단일 루프 형상으로 형성되는 단위 코일일 수 있다.
또한, 예컨대, 상기 제 5 코일(50)은, 상기 제 1 코일(10)과, 상기 제 2 코일(20)과, 상기 제 3 코일(30) 및 상기 제 4 코일(40)과 전기적으로 독립될 수 있도록 상기 제 4 코일(40)과 이격되게 형성되고, 상기 대상물(1)의 최외측 테두리부를 유도 가열할 수 있도록 상기 제 4 코일(40)의 외측으로 상기 대상물(1)의 다른 외측 테두리부와 대응되는 위치에 전체적으로 C자 형상인 단일 루프 형상으로 형성되는 단위 코일일 수 있다.
또한, 예컨대, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 이러한, 상기 코일(10)(20)(30)(40)(50)들은 서로 이격되게 동심형 배치될 수 있다.
즉, 상기 제 1 코일(10) 보다 상기 제 2 코일(20)의 크기가 크고, 상기 제 2 코일(20) 보다 상기 제 3 코일(30)의 크기가 크고, 상기 제 3 코일(30) 보다 상기 제 4 코일(40)의 크기가 크고, 상기 제 5 코일(50)의 크기가 가장 클 수 있다.
여기서, 이러한 별도 제어될 수 있는 상기 코일(10)(20)(30)(40)(50)들의 개수는 도면에서 5개를 예시하였으나, 상기 코일들의 개수는 도면에 반드시 국한되지 않는 것으로서, 이외에도 가열 용량이나 스팩 등에 따라 2개, 3개, 4개, 6개 이상 등 복수개로 설치하는 것도 가능하다.
한편, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 전원부(E1)는, 상기 제 1 코일(10)에 초음파 등의 유도 기전력을 공급할 수 있고, 상기 제 2 전원부(E2)는, 상기 제 2 코일(20)에 초음파 등의 유도 기전력을 공급할 수 있고, 상기 제 3 전원부(E3)는, 상기 제 3 코일(30)에 초음파 등의 유도 기전력을 공급할 수 있고, 상기 제 4 전원부(E4)는, 상기 제 4 코일(40)에 초음파 등의 유도 기전력을 공급할 수 있고, 상기 제 5 전원부(E5)는, 상기 제 5 코일(50)에 초음파 등의 유도 기전력을 공급할 수 있는 것으로서, 상기 코일(10)(20)(30)(40)(50)들 각각에 개별적으로 서로 다른 유도 기전력을 공급할 수 있다. 상기 전원부들의 설치 개수는 사기 코일들의 설치 개수와 동일하거나 또는 그 이하일 수 있다. 즉, 예컨대, 하나의 상기 전원부가 2개 이상의 상기 코일들을 그룹화하여 동일한 유도 기전력을 공급하는 것도 가능하다.
예컨대, 이러한 상기 전원부(E1)(E2)(E3)(E4)(E5)들은 유도 코일 등을 갖는 인덕턴스(inductance) 소자 또는 여러개의 유도 코일들을 갖는 가변 인덕턴스 소자를 포함할 수 있다. 그러나, 이에 반드시 국한되지 않고, 매우 다양한 형태의 전력 공급 장치가 모두 적용될 수 있다.
한편, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제어부(30)는, 상기 대상물(1)의 중심부에서부터 최외측 테두리부에 이르기까지 균일하게 유도 가열할 수 있도록 상기 제 1 전원부(E1)에 제 1 제어 신호를 인가하고, 상기 제 2 전원부(E2)에 제 2 제어 신호를 인가하고, 상기 제 3 전원부(E3)에 제 3 제어 신호를 인가하고, 상기 제 4 전원부(E4)에 제 4 제어 신호를 인가하고, 상기 제 5 전원부(E5)에 제 5 제어 신호를 각각 개별적으로 인가할 수 있다.
따라서, 상기 제어부(30)는 상기 전원부들 모두에게 동일한 제어 신호 또는 서로 다른 제어 신호를 인가할 수 있다.
더욱 구체적으로 예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 코일(10)은 상기 대상물(1)을 기준으로 제 1 높이(H1)를 갖는 것으로서, 다른 코일들도 모두 동일한 높이로 설치될 수 있다.
그러나, 이외에도, 상기 제 2 코일(20)은 상기 대상물을 기준으로 상기 제 1 높이(H1) 이하인 제 2 높이(H2)를 갖고, 상기 제 3 코일(30)은 상기 대상물을 기준으로 상기 제 2 높이(H2) 이하인 제 3 높이(H3)를 갖고, 상기 제 4 코일(40)은 상기 대상물을 기준으로 상기 제 3 높이(H3) 이하인 제 4 높이(H4)를 갖고, 상기 제 5 코일(50)은 상기 대상물을 기준으로 상기 제 4 높이(H4) 이하인 제 5 높이(H5)를 갖는 것도 가능하다.
따라서, 상기 대상물(1)의 중심부와 대응되는 상기 제 1 코일(10)의 상기 제 1 높이(H1)가 제일 높고, 다른 코일들이 순차적으로 낮아지다가 상기 대상물(1)의 최외곽 테두리부와 대응되는 상기 제 5 코일(50)의 제 5 높이(H5)가 제일 낮게 설치될 수 있다.
이러한 코일들의 높이의 차를 이용하여 국부적인 과열을 방지하는 것도 가능하고, 이와는 별도로, 코일들의 폭과 두께를 조절하여 국부적인 과열을 방지하는 것도 가능하다.
즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 코일(10)은, 단면의 제 1 폭(W1)이 제 1 두께(T1) 보다 큰 박판 형상의 사각 링형 코일이고, 상기 제 2 코일(20)은, 단면의 제 2 폭(W2)이 제 2 두께(T2) 보다 큰 박판 형상의 사각 링형 코일으로서, 이들 코일들 모두 폭이 두께 보다 넓은 박판 형상으로 형성되는 유도 기전력의 편차를 최소화할 수 있다.
또한, 상기 제 1 코일(10)의 상기 제 1 폭(W1)은 상기 제 2 코일(20)의 상기 제 1 폭(W1) 이하이거나, 또는 상기 제 1 코일(10)의 상기 제 1 두께(T1)는 상기 제 2 코일(20)의 상기 제 2 두께(T2) 이하로 형성하여 상기 대상물(1)의 중심에 집중될 수 있는 유도 기전력이 균일하게 분산되게 할 수 있다.
즉, 높은 유도 기전력의 특성을 갖는 상기 제 1 코일(10)의 폭을 줄이거나 두께를 줄이는 등의 방식으로 상기 대상물(1)의 중심부에서 발생되는 국부적인 과열 현상을 예방할 수 있다.
또한, 이러한 코일들 간의 이격 거리의 차를 이용하여 국부적인 과열을 방지하는 것도 가능하다.
즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 코일(10)과 상기 제 2 코일(20) 사이의 제 1 이격 거리(B1)는 상기 제 2 코일(20)과 상기 제 3 코일(30) 사이의 제 2 이격 거리(B2) 이상일 수 있다.
따라서, 상기 제 1 코일(10)과 상기 제 2 코일(20)의 거리를 넓게 하여 상기 대상물(1)의 중심부에서 발생되는 국부적인 과열 현상을 예방할 수 있다.
그러므로, 박판 전극 등의 상기 대상물(1)의 가열을 위해 사각 링형상으로 형성하고, 기전력이 발생하는 전극의 폭을 간격에 비해 크게 박판 형상으로 설계한 후, 복수개의 동심형 코일들을 별도로 제어하며, 각 코일들과 대상물 간의 높이를 차별적으로 설치하여 기판 스캔시 균일한 유도기전력을 형성하여 대상물을 골고루 균일하게 가열할 수 있고, 부위마다 정밀하게 가열할 수 있으며, 이를 통해서 박막 형태의 필름 전극을 가열할 수 있는 것은 물론이고, 국부 과열 현상을 방지하여 양질의 제품을 생산할 수 있다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 유도 가열 장치(100)는, 상기 제 1 코일(10)을 상기 제 1 높이(H1)에 정렬시키고, 상기 제 2 코일(20)을 상기 제 2 높이(H2)에 정렬시킬 수 있도록 제 1 코일 수용부(G1) 및 제 2 코일 수용부(F2)가 형성되는 지지 블록(60)과, 상기 제 1 코일(10) 및 상기 제 2 코일(20)의 이탈을 방지할 수 있도록 상기 제 1 코일(10)과 상기 제 2 코일(20)의 상방에 설치되는 이탈 방지 블록(70) 및 상기 이탈 방지 블록(70)의 상면과 측면을 보호하고, 유도 기전력에 의한 전자기파를 상기 대상물(1) 방향으로 유도할 수 있는 가이드 블록(80)을 더 포함할 수 있다.
따라서, 이러한 상기 지지 블록(60)과, 상기 이탈 방지 블록(70) 및 상기 가이드 블록(80)을 이용하여 부품들 간의 조립을 간편하게 하고, 전자기파의 유도를 원활하게 할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 유도 가열 장치(200)를 나타내는 단면도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 유도 가열 장치(200)의 상기 이탈 방지 블록(70)은 복수개의 단위 블록들로 별도 제작되어 조립될 수 있다. 따라서, 상기 코일들을 상기 지지 블록(60) 상에 안착시킨 후, 상기 코일들 상에 상기 이탈 방지 블록(70)의 복수개의 상기 단위 블록들을 해당 위치에 올려 놓고 상기 가이드 블록(80)을 간편하게 조립할 수 있어서 부품의 조립성을 향상시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 유도 가열 장치(300)를 나타내는 단면도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 유도 가열 장치(300)의 제 1 코일(10) 및 제 2 코일(20)의 대상물 대향면은 상기 대상물(1)의 상기 중심부를 향하여 제 1 각도(K1)로 경사지게 형성될 수 있다.
따라서, 스캔 방향으로 따라 조성되는 유도 기전력의 편차 특성이 단차지지 않고 최대한 부드러운 곡선을 형성하여 보다 균일한 유도 가열이 가능하다.
한편, 도면에 도시하지 않았지만, 본 발명의 일부 또 다른 실시예들에 따른 유도 가열 장치의 상기 지지 블록(60)은, 예컨대, 일종의 바닥 지지 부재일 수 있고, 상기 이탈 방지 블록(70)은 분할하거나 또는 일체형인 형태인 자성체 코어일 수 있다. 이러한 상기 자성체 코어를 이용하여 유도 기전력의 방향이 하방으로 유도되게 할 수 있고, 다른 방향으로는 영향을 주지 않게 할 수 있다.
또한, 예컨대, 상기 가이드 블록(80)은 상부 커버 부재(81)와 중간 부재(82)로 이루어져서 상기 지지 블록(60)과 나사 조립될 수 있다.
또한, 예컨대, 상기 제어부(90)는 인덕턴스 소자와 함께 스위치 회로 등을 이용하여 상기 대상물(1)의 규격에 맞추어서 과도한 가열을 방지할 수 있도록 각각의 상기 코일(10)(20)(30)(40)(50)들을 개별적으로 스위치 온 또는 스위치 오프할 수 있다.
따라서, 이러한 인덕턴스 소자를 이용하여 상기 코일들 사이에 전자기 유도력을 형성하게 할 수 있다. 그러나, 도면에 반드시 국한되지 않고, 상기 제어부(90)는 매우 다양한 형태의 전원부나 RF 발생부 등이 모두 적용될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
1: 대상물
10: 제 1 코일
20: 제 2 코일
30: 제 3 코일
40: 제 4 코일
50: 제 5 코일
E1: 제 1 전원부
E2: 제 2 전원부
E3: 제 3 전원부
E4: 제 4 전원부
E5: 제 5 전원부
B1: 제 1 이격 거리
B2: 제 2 이격 거리
B3: 제 3 이격 거리
B4: 제 4 이격 거리
K1: 제 1 각도
G1: 제 1 코일 수용부
G2: 제 2 코일 수용부
60: 지지 블록
70: 이탈 방지 블록
80: 가이드 블록
90: 제어부
100, 200, 300: 유도 가열 장치

Claims (8)

  1. 대상물의 중심부를 유도 가열할 있도록 상기 대상물의 중심부와 대응되는 위치에 루프 형상으로 형성되는 제 1 코일;
    상기 제 1 코일에 유도 기전력을 공급할 수 있는 제 1 전원부;
    상기 제 1 코일과 전기적으로 독립될 수 있도록 상기 제 1 코일과 이격되게 형성되고, 상기 대상물의 테두리부를 유도 가열할 수 있도록 상기 제 1 코일의 외측으로 상기 대상물의 테두리부와 대응되는 위치에 루프 형상으로 형성되는 제 2 코일;
    상기 제 2 코일에 유도 기전력을 공급할 수 있는 제 2 전원부; 및
    상기 대상물의 상기 중심부와 상기 테두리부를 균일하게 유도 가열할 수 있도록, 상기 제 1 전원부에 제 1 제어 신호를 인가하고, 상기 제 2 전원부에 상기 제 1 제어 신호와 동일하거나 서로 다른 제 2 제어 신호를 인가할 수 있는 제어부;를 포함하고,
    상기 제 1 코일과 상기 제 2 코일로부터 상기 대상물에 적용되는 유도기전력이 전체적으로 균등할 수 있도록, 상기 제 1 코일은 상기 대상물을 기준으로 제 1 높이를 갖고, 상기 제 2 코일은 상기 대상물을 기준으로 상기 제 1 높이 보다 낮은 제 2 높이를 가지고,
    상기 제 1 코일은,
    상기 제 1 코일의 단면의 제 1 폭이 그 단면의 제 1 두께 보다 큰 박판 형상의 사각 링형 코일이고,
    상기 제 2 코일은,
    상기 제 2 코일의 단면의 제 2 폭이 그 단면의 제 2 두께 보다 큰 박판 형상의 사각 링형 코일이고,
    상기 제 1 코일을 상기 제 1 높이에 정렬시키고, 상기 제 2 코일을 상기 제 2 높이에 정렬시킬 수 있도록 제 1 코일 수용부 및 제 2 코일 수용부가 형성되는 지지 블록;
    상기 제 1 코일 및 상기 제 2 코일의 이탈을 방지할 수 있도록 상기 제 1 코일과 상기 제 2 코일의 상방에 설치되는 이탈 방지 블록; 및
    상기 이탈 방지 블록의 상면과 측면을 보호하고, 유도 기전력에 의한 전자기파를 상기 대상물 방향으로 유도할 수 있는 가이드 블록;
    을 더 포함하는, 유도 가열 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전원부 또는 상기 제 2 전원부는 인덕턴스(inductance) 소자 또는 가변 인덕턴스 소자를 포함하는, 유도 가열 장치.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 코일의 상기 제 1 폭은 상기 제 2 코일의 상기 제 1 폭 이하이거나, 또는 상기 제 1 코일의 상기 제 1 두께는 상기 제 2 코일의 상기 제 2 두께 이하인, 유도 가열 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 코일 및 상기 제 2 코일과 전기적으로 독립될 수 있도록 상기 제 2 코일과 이격되게 형성되고, 상기 대상물의 외측 테두리부를 유도 가열할 수 있도록 상기 제 2 코일의 외측으로 상기 대상물의 외측 테두리부와 대응되는 위치에 루프 형상으로 형성되는 제 3 코일; 및
    상기 제 3 코일에 유도 기전력을 공급할 수 있는 제 3 전원부;를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 대상물의 상기 테두리부와 상기 외측 테두리부를 균일하게 유도 가열할 수 있도록 상기 제 3 전원부에 제 3 제어 신호를 인가할 수 있는, 유도 가열 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 코일과 상기 제 2 코일 사이의 제 1 이격 거리는 상기 제 2 코일과 상기 제 3 코일 사이의 제 2 이격 거리 이상인, 유도 가열 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 코일 및 상기 제 2 코일의 대상물 대향면은 상기 대상물의 상기 중심부를 향하여 제 1 각도로 경사지게 형성되는, 유도 가열 장치.
  8. 삭제
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