KR102307607B1 - Composite material coil for induction range and heating module using the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a composite material coil. The present invention provides the composite material coil for an induction range which includes a matrix having an inverted trapezoidal cross-section and extending longitudinally in one direction and formed by including a resin; and electric conductive materials mixed in the matrix such that the composite coil acts as an electric wire. According to the present invention, by configuring the induction coil of the induction range with a composite material, it is possible to remove the high-frequency noise of the existing induction range without the configuration of a ferrite core. By forming the cross-section of the coil in an inverted trapezoid, the installation process of the coil is facilitated, and it is possible to effectively prevent the coil from being separated from the receiving groove and scattered without additional configuration.

Description

인덕션 레인지용 복합소재 코일 및 이를 이용한 히팅 모듈{Composite material coil for induction range and heating module using the same}Composite material coil for induction range and heating module using the same}

본 발명은 인덕션 레인지용 복합소재 코일 및 이를 이용한 히팅 모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 인덕션 히터용 코일을 전기전도성 물질이 혼합된 복합소재로 구성하여 고주파 노이즈의 생성을 억제하며, 복합소재 코일의 횡단면을 역사다리꼴로 형성하여 코일의 설치 및 유지 과정을 간소화할 수 있는 인덕션 레인지용 복합소재 코일 및 이를 이용한 히팅 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to a composite material coil for an induction range and a heating module using the same, and more particularly, the induction heater coil is composed of a composite material mixed with an electrically conductive material to suppress the generation of high-frequency noise, It relates to a composite material coil for an induction range that can simplify the installation and maintenance process of the coil by forming a cross-section in an inverted trapezoid, and a heating module using the same.

인덕션 레인지(induction range)는 전자유도 가열(Induction heating) 원리를 이용한 조리용 가열기구로, 금속 재질의 용기를 주변에 위치시킨 상태에서, 코일에 교류 전류를 인가하여 자기장을 발생시킴으로써, 자기장 중심에 형성되는 무수한 와전류(Eddy current)를 이용하여 전기저항을 갖는 금속 재질의 용기를 발열시킨다. 이에, 불꽂이나 유해가스를 발생시키지 않기 때문에 화재의 위험성이 적고, 연소 과정을 거치지 않으므로 일산화탄소의 발생이 없는 장점이 있다.An induction range is a heating appliance for cooking using the principle of electromagnetic induction heating, and with a metal container positioned around it, an alternating current is applied to the coil to generate a magnetic field. Using the countless eddy currents formed, a metal container with electrical resistance is heated. Accordingly, since it does not generate a fire or harmful gas, the risk of fire is small, and since it does not go through a combustion process, there is an advantage in that there is no generation of carbon monoxide.

이러한, 인덕션 레인지에 사용되는 유도 코일은 여러 가닥의 구리세선을 꼬아서 형성한 연선을 인덕션 레인지의 형상에 대응되게 원판 상에 감아 사용하는 것이 일반적이다.The induction coil used in such an induction range is generally used by winding a twisted wire formed by twisting several fine copper wires on a disk to correspond to the shape of the induction range.

그러나, 횡단면이 원형으로 형성되는 코일의 특성 상 설치를 위해 원판에 코일의 수용홈을 각각 형성하고, 그 코일이 그 수용홈으로부터 이탈하여 흩어지거나 풀어지지 않게 별도 구속하는 구성이 더 필요한 번거로움이 따른다. 또한, 구리 재질의 코일을 사용함으로써 발생하는 고주파의 노이즈를 제거하기 위해 코일의 주변부에 페라이트 코어를 설치하여야 하므로, 코일의 설치 구조가 복잡하여 짐은 물론 그에 따른 제조 비용이 상승하는 문제가 있다.However, due to the characteristics of the coil having a circular cross-section, it is more cumbersome to form a receiving groove for the coil on the disk for installation, and to separately restrain the coil so that the coil is not scattered or loosened from the receiving groove. follow In addition, since a ferrite core must be installed in the periphery of the coil in order to remove high-frequency noise generated by using a coil made of copper, the installation structure of the coil is complicated and manufacturing cost is increased accordingly.

대한민국특허등록공보 제10-1828817호Korean Patent Registration No. 10-1828817

본 발명은 인덕션 레인지에 사용되는 유도 코일의 설치 및 유지 과정을 간소화함을 물론, 페라이트 코어의 설치 없이 고주파 노이즈를 억제하는 인덕션 레인지용 히팅 모듈을 제공함을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a heating module for an induction range that not only simplifies the installation and maintenance process of an induction coil used in an induction range, but also suppresses high-frequency noise without installing a ferrite core.

이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 인덕션 레인지용 복합소재 코일에 있어서, 횡단면이 역사다리꼴인 구조이고 일방향으로 길게 연장되며, 수지를 포함하여 형성되는 매트릭스; 및 상기 복합소재 코일이 도선(electric wire)으로 작용하도록, 상기 매트릭스 내에 혼합되어 있는 전기전도성 물질들을 포함하는 인덕션 레인지용 복합소재 코일을 제공한다.In order to achieve this object, the present invention, in the composite material coil for an induction range, the cross-section of the inverted trapezoidal structure, extending long in one direction, the matrix is formed including a resin; and a composite material coil for an induction range including electrically conductive materials mixed in the matrix so that the composite material coil acts as an electric wire.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명은, 상면에 돌출 형성되는 복수 개의 격벽들에 의해 나선형으로 형성되며, 횡단면이 역사다리꼴이고 상부가 개방된 구조의 코일 수용홈을 포함하는 코일 베이스; 및 도선(electric wire)으로 작용하도록, 횡단면이 역사다리꼴인 구조이고 일방향으로 길게 연장되며 수지를 포함하여 형성되는 매트릭스와, 상기 매트릭스 내에 혼합되어 있는 전기전도성 물질들을 포함하는 복합소재 코일을 포함하는 인덕션 레인지용 히팅 모듈을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a coil base comprising a coil receiving groove formed in a spiral shape by a plurality of barrier ribs protruding from the upper surface and having an inverted trapezoidal cross-section and an open top structure; And to act as an electric wire (electric wire), the cross-section of the inverted trapezoidal structure, extending long in one direction, and a matrix formed including a resin, and a composite material coil containing electrically conductive materials mixed in the matrix Induction comprising A heating module for the range is provided.

본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.According to the present invention, the following effects are obtained.

첫째, 인덕션 레인지의 유도 코일을 복합소재로 구성함으로써, 페라이트 코어의 구성없이 기존 인덕션 레인지의 고주파 노이즈를 제거할 수 있다.First, by composing the induction coil of the induction range with a composite material, it is possible to remove the high-frequency noise of the existing induction range without the configuration of a ferrite core.

둘째, 코일의 횡단면을 역사다리꼴로 형성함으로써, 코일의 설치 과정을 용이하게 함은 물론, 코일이 수용홈으로부터 이탈하여 흩어지는 것을 별도의 추가 구성없이 효과적으로 방지할 수 있다.Second, by forming the cross-section of the coil in an inverted trapezoid, it is possible to not only facilitate the installation process of the coil, but also effectively prevent the coil from being separated from the receiving groove and scattered without a separate additional configuration.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 인덕션 레인지용 히팅 모듈의 전체 구성이 도시된 도면이다.
도 2 및 3은 도 1의 복합소재 코일의 구체적인 형상 및 구조가 도시된 도면이다.
도 4는 도 1의 코일 베이스의 세부적인 형상 및 구조가 도시된 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 인덕션 레인지용 히팅 모듈의 세부 구성이 도시된 도면이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 도 4의 코일 수용홈의 다양한 형상 및 구조가 도시된 도면이다.
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 인덕션 레인지용 히팅 모듈의 세부적인 형상 및 구조가 도시된 도면이다.1 is a view showing the overall configuration of a heating module for an induction range according to a first embodiment of the present invention.
2 and 3 are views showing a specific shape and structure of the composite material coil of FIG. 1 .
4 is a view showing a detailed shape and structure of the coil base of FIG. 1 .
5 is a diagram illustrating a detailed configuration of a heating module for an induction range according to a second embodiment of the present invention.
6 is a view showing various shapes and structures of the coil receiving groove of FIG. 4 according to a third embodiment of the present invention.
7 is a view showing a detailed shape and structure of a heating module for an induction range according to a fourth embodiment of the present invention.

도 1에는 본 발명의 제1 실시예에 따른 인덕션 레인지용 히팅 모듈(100)의 전체 구성이 나타나 있고, 도 2 및 3에는 도 1의 인덕션 레인지용 히팅 모듈(100)에 사용되는 복합소재 코일(110)의 형상 및 구조가 나타나 있으며, 도 4에는 도 1의 인덕션 레인지용 히팅 모듈(100)의 코일 베이스(120)의 형상 및 구조가 나타나 있다.1 shows the overall configuration of the heating module 100 for the induction range according to the first embodiment of the present invention, and in FIGS. 2 and 3, the composite material coil used in the heating module 100 for the induction range of FIG. 1 ( 110) is shown, and FIG. 4 shows the shape and structure of the coil base 120 of the heating module 100 for the induction range of FIG.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 인덕션 레인지용 히팅 모듈(100)은 복합소재 코일(110) 및 코일 베이스(120)를 포함한다.1 to 4 , the heating module 100 for an induction range according to an embodiment of the present invention includes a composite material coil 110 and a coil base 120 .

복합소재 코일(110)은 기존 인덕션 레인지의 구리 코일을 대신하여 설치되는 인덕션 레인지의 유도 코일로, 매트릭스(111), 전기전도성 물질(미도시) 및 중심선(112)을 포함한다.The composite material coil 110 is an induction coil of an induction range installed instead of a copper coil of an existing induction range, and includes a matrix 111 , an electrically conductive material (not shown), and a center line 112 .

매트릭스(111)는 복합소재 코일(110)의 몸체를 형성하기 위하여 수지 재질로 마련되며, 횡단면이 역사다리꼴 구조이며 일방향으로 길게 연장된다. 여기서, 매트릭스(111)는 역사다리꼴 횡단면의 좌우 경사 구조가 대칭되게 형성되는 것이 바람직하며, 금속 용기의 가열에 따른 내열성을 가지며, 설치의 용이함을 위해 어느 정도의 연성을 가진 수지 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 이를 위해, 연성은 다소 부족하나 내열성을 가진 페놀 수지(Phenolin)가 사용되거나, 내열성은 다소 부족하나 연성을 가진 폴리에틸렌(Polyethylene, PE) 또는 폴리프로필렌(Expanded Polypropylene, PP)이 사용될 수 있으며, 상술한 수지 중 어느 하나 또는 복수가 복합적으로 사용될 수 있음은 물론이다. 아울러, 위의 사항 이외에, 내열성과 연성을 모두 가지는 합성수지 또한 사용 가능하며, 2개 중의 하나의 특성을 가지는 합성 수지도 사용 가능하다.The matrix 111 is made of a resin material to form the body of the composite coil 110 , has an inverted trapezoidal structure in cross section, and is elongated in one direction. Here, the matrix 111 is preferably formed to have a symmetrical left and right inclined structure of an inverted trapezoidal cross section, has heat resistance according to heating of a metal container, and is formed of a resin material having a certain degree of ductility for ease of installation. desirable. For this purpose, a phenolic resin (Phenolin) having somewhat insufficient ductility but heat resistance may be used, or polyethylene (PE) or polypropylene (Expanded Polypropylene, PP) having somewhat insufficient heat resistance but ductility may be used, and the above-described Of course, any one or a plurality of resins may be used in combination. In addition, in addition to the above, a synthetic resin having both heat resistance and ductility may also be used, and a synthetic resin having one of the two characteristics may also be used.

전기전도성 물질들은 상술한 매트릭스(111)에 혼합되는 전기 전도성을 가진 물질로, 매트릭스 내에서 서로 전기적 네트워크를 형성하여 그 전체가 도선(electric wire)으로 작용 가능하도록 한다. 여기서, 매트릭스(111)에 혼합되는 전기전도성 물질은 그라파이트(Graphite), 탄소섬유(carbon fiber), 탄소나노튜브(Carbon nanotube, CNT), 및 그래핀(graphene) 중 어느 하나 또는 복수가 복합적으로 사용될 수 있다.The electrically conductive materials are materials having electrical conductivity mixed in the above-described matrix 111 , and form an electrical network with each other in the matrix so that the whole can act as an electric wire. Here, as the electrically conductive material mixed into the matrix 111, any one or a plurality of graphite, carbon fiber, carbon nanotube (CNT), and graphene may be used in combination. can

아울러, 내열성이 부족한 수지 재질이 매트릭스(111)로 사용되는 경우, 그 내열성을 보완하기 위한 첨가제가 사용되는 것이 바람직하며, 세라믹(Ceramic) 분말들이 매트릭스(111)의 제조과정에 더 혼합될 수 있다.In addition, when a resin material having insufficient heat resistance is used as the matrix 111 , an additive for supplementing the heat resistance is preferably used, and ceramic powders may be further mixed in the manufacturing process of the matrix 111 . .

중심선(112)은 전기전도성 물질이 함유된 매트릭스(111)의 후술될 코일 베이스(120) 내 설치되어 유지되는 과정에서 매트릭스(111)에 일정 크기의 강성을 부여하기 위한 것으로, 매트릭스(111) 내 삽입된 상태로 매트릭스(111)의 길이방향을 따라 연장된다. 이때, 중심선(112)은 매트릭스(111)의 축방향 중심에 형성되는 것이 바람직하나 본 발명의 기술 사상이 이에 한정되는 것은 아니며, 금속 재질의 와이어, 유기섬유 또는 무기섬유가 사용될 수 있다.The center line 112 is for imparting rigidity of a certain size to the matrix 111 in the process of being installed and maintained in the coil base 120 to be described later of the matrix 111 containing the electrically conductive material, and in the matrix 111 . It extends along the longitudinal direction of the matrix 111 in the inserted state. In this case, the center line 112 is preferably formed in the axial center of the matrix 111, but the technical idea of the present invention is not limited thereto, and a metal wire, organic fiber, or inorganic fiber may be used.

코일 베이스(120)는 상술한 복합소재 코일(110)의 수용하여 복합소재 코일(110)이 인덕션 레인지용 히팅 모듈(100) 내에 특정 위치에 배치되도록 하는 것으로, 기저면(121), 격벽(122), 코일 수용홈(123) 및 이탈방지턱(124)을 포함한다.The coil base 120 accommodates the above-described composite material coil 110 so that the composite material coil 110 is disposed at a specific position in the induction range heating module 100, the base surface 121, the partition wall 122. , including a coil receiving groove 123 and a departure preventing protrusion 124 .

기저면(121)은 코일 베이스(120)의 몸체에 해당하는 것으로 원판 형상으로 형성되며, 격벽(122)은 상술한 기저면(121)의 상면에서 각각 돌출되어 그 사이에 코일 수용홈(123)을 형성한다. 이때, 격벽(122)에 의해 형성되는 코일 수용홈(123)은 횡단면이 상술한 복합소재 코일(110) 즉, 매트릭스(111) 횡단면에 대응되는 구조로 형성되며, 기저면(121)의 중심으로부터 나선형으로 둥글게 연장되어 코일 수용홈(123)이 기저면(121)의 원주면을 따라 끊어짐 없이 연장되게 하되, 설정된 간격만큼 이격된 상태로 형성되게 한다. 여기서, 복합소재 코일(110)은 가열을 위한 금속 용기의 크기에 따라 기저면(121)의 중심에서 일정 반경(구간) 내에 조밀하게 형성되고, 그 조밀한 구간으로부터 일정 거리 이격된 반경에서 다시 조밀한 구간을 형성하는 것이 바람직하다. 아울러, 이탈방지턱(124)은 코일 수용홈(123)의 상단 내주면으로부터 설정 크기만큼 돌출되어 코일 수용홈(123)에 수용된 복합소재 코일(110)의 이탈을 방지한다. 이때, 이탈방지턱(124)은 복합소재 코일(110)이 코일 수용홈(123)에 진입 시, 벌여져서 삽입되며, 코일 수용홈(123)에 수용된 매트릭스(111)의 이탈을 방지하기 위한 만큼의 크기로 돌출되는 것이 바람직하다. The base surface 121 corresponds to the body of the coil base 120 and is formed in a disk shape, and the partition walls 122 protrude from the upper surface of the base surface 121 described above to form a coil receiving groove 123 therebetween. do. At this time, the coil receiving groove 123 formed by the partition wall 122 has a cross section corresponding to the cross section of the composite material coil 110 , that is, the matrix 111 , and is spirally from the center of the base surface 121 . The coil accommodating groove 123 extends without breaking along the circumferential surface of the base surface 121 and is formed to be spaced apart by a set interval. Here, the composite coil 110 is densely formed within a certain radius (section) from the center of the base surface 121 according to the size of the metal container for heating, and is densely formed again at a radius spaced a certain distance from the dense section. It is preferable to form a section. In addition, the separation preventing protrusion 124 protrudes from the inner peripheral surface of the upper end of the coil receiving groove 123 by a set size to prevent separation of the composite material coil 110 accommodated in the coil receiving groove 123 . At this time, when the composite material coil 110 enters the coil accommodating groove 123, the separation sill 124 is inserted wide and wide enough to prevent the separation of the matrix 111 accommodated in the coil accommodating groove 123. It is preferable to protrude in size.

본 발명의 복합소재 코일(110)은 기존 코일과 다르게 횡단면이 아랫변이 윗변보다 작은 역사다리꼴로 형성됨으로써, 이탈방지턱(124)이 형성된 코일 수용홈(123)으로의 진입 과정이 횡단면이 원형으로 형성된 기존 코일에 비해 용이함은 물론, 이탈방지턱(124)의 크기를 일정 크기 이상으로 형성하여 코일 수용홈(123)에 수용된 복합소재 코일(110)의 이탈 방지 효과를 높일 수 있다.The composite material coil 110 of the present invention is formed in an inverted trapezoid in which the lower side is smaller than the upper side in cross section, unlike the conventional coil, so that the entry process into the coil receiving groove 123 in which the departure preventing sill 124 is formed is formed in a circular cross section. As well as being easier than the existing coil, the separation prevention effect of the composite material coil 110 accommodated in the coil accommodating groove 123 can be increased by forming the size of the separation barrier 124 to be larger than a certain size.

아울러, 본 발명의 제1 실시예에서는 설명의 편의를 위해 매트릭스(111)의 횡단면을 역사다리꼴로 한정하여 설명하고 있으나, 본 발명의 기술적 사상은 윗변의 길이 즉, 횡단면의 상부 폭에 비해 아랫변, 즉, 횡단면의 하부 폭이 상대적으로 작은 불특정한 형상의 횡단면 모두를 역사다리꼴로 규정하며, 양측부의 경사 역시 비대칭 구조일 수 있음은 물론이다. 예를 들어, 매트릭스(111)의 횡단면이 역사다리꼴이되, 모서리가 모두 둥글게 처리된 형상일 수 있으며, 폭방향 중 좌우 어느 한 방향으로 치우친 구조일 수 있다. 이때, 코일 수용홈(123) 역시 그에 대응되는 구조임은 자명하며, 이탈방지턱(124) 역시 코일 수용홈(123)의 상단 양측 내주면으로부터 각각 다른 크기로 돌출될 수 있다.In addition, in the first embodiment of the present invention, the cross section of the matrix 111 is limited to an inverted trapezoid for convenience of explanation, but the technical idea of the present invention is the length of the upper side, that is, the lower side compared to the upper width of the cross section. , that is, all of the cross-sections of an unspecified shape having a relatively small lower width of the cross-section are defined as inverted trapezoids, and of course, the inclinations of both sides may also have an asymmetric structure. For example, the cross section of the matrix 111 may be an inverted trapezoid, and all corners may be rounded, and may have a structure biased in either left or right direction among the width directions. At this time, it is self-evident that the coil receiving groove 123 also has a corresponding structure, and the departure preventing protrusion 124 may also protrude in different sizes from the inner peripheral surfaces of both upper ends of the coil receiving groove 123 .

이하에서는, 본 발명의 제2 실시예에 따른 인덕션 레인지용 히팅 모듈의 구조와, 제3 실시예의 이탈방지턱(124)의 여러 형상과, 제4 실시예의 인덕션 레인지용 히팅 모듈의 구조에 대해 도 5 내지 도7을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the structure of the heating module for the induction range according to the second embodiment of the present invention, the various shapes of the departure preventing sill 124 of the third embodiment, and the structure of the heating module for the induction range of the fourth embodiment FIG. It will be described in detail with reference to FIG. 7 .

도 5를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 인덕션 레인지용 히팅 모듈은 복합소재 코일(110) 내 중심선(112)이 없는 상태, 즉, 중심선(112) 없이도 매트릭스(111)가 일정 강도 이상의 강성을 가질 때, 중심선(112) 없이 사용될 수 있으며,(도 5a 참조) 이탈방지턱(124)의 구성없이도 복합소재 코일(110)이 코일 수용홈(123)에 끼움결합되어 고정(도 5(b) 참조)될 수 있다.Referring to FIG. 5 , in the heating module for an induction range according to the second embodiment of the present invention, there is no center line 112 in the composite coil 110 , that is, the matrix 111 has a certain strength without the center line 112 . When it has more rigidity, it can be used without the center line 112 (see Fig. 5a), and the composite material coil 110 is fitted into the coil receiving groove 123 and fixed (Fig. b) can be used.

도 6을 참조하면, 앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 횡단면이 역사다리꼴 구조인 복합소재 코일(110, 매트릭스)은 상단의 폭이 하단의 폭에 비해 상대적으로 크게 형성된 불특정한 횡단면일 수 있고, 이에, 그 형상을 감안하여 이탈방지턱(124) 역시 코일 수용홈(123)의 상단 내주면에서 좌우 대칭(도 6(a) 참조) 또는 비대칭 일 수 있으며, 비약하여 어느 한 쪽의 이탈방지턱(124)만이 형성(도 6(b) 참조)될 수 있음은 물론이다. 나아가 복합소재 코일(110)의 코일 수용홈(123)으로의 진입을 더욱 원활하게 하기 위하여, 이탈방지턱(124)의 모서리부분이 둥글게 처리되거나, 이탈방지턱(124)의 상면만이 둥글게 처리(도 6(c) 참조)될 수 있다.Referring to FIG. 6, as described above, in the composite material coil 110, matrix) having an inverted trapezoidal structure in cross section according to the third embodiment of the present invention, the width of the upper end is relatively large compared to the width of the lower end. It may be a cross-section, and thus, in consideration of its shape, the departure preventing sill 124 may also be left-right symmetric (see FIG. 6 (a)) or asymmetric on the inner peripheral surface of the upper end of the coil receiving groove 123. Of course, only the departure bump 124 may be formed (see FIG. 6(b)). Furthermore, in order to make the entrance of the composite material coil 110 into the coil receiving groove 123 more smoothly, the corner portion of the departure barrier 124 is rounded, or only the upper surface of the departure barrier 124 is rounded (Fig. 6(c)) can be used.

도 7을 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 복합소재 코일(110)의 횡단면은 제1 실시예와 유사하게 역사다리꼴 형상이나, 매트릭스(111)의 높이 대비 폭의 크기가 제1 실시예에 비해 크게(약 3~4배) 형성될 수 있다. 본 발명의 복합소재 코일(110)은 기존 유도 코일과 다르게 전열효과를 높이기 위해 코일의 단면적을 증가시켜 나선형으로 감기는 회전 수(턴 수)를 축약시킴은 물론, 고주파 전류를 사용하여 전열효과를 높일 수 있다. 예를 들어, 복합소재 코일(110)의 단면적을 넓혀 기존 턴 수(감기는 회전 수)를 1/3정도로 축약시킨 상태에서 기존 30kHz의 전류를 100 ~ 120kHz의 고주파로 증가시켜 사용할 수 있다.Referring to FIG. 7 , the cross-section of the composite material coil 110 according to the fourth embodiment of the present invention has an inverted trapezoid shape similar to that of the first embodiment, but the size of the width compared to the height of the matrix 111 is the first embodiment. Compared to the example, it can be formed larger (about 3 to 4 times). The composite material coil 110 of the present invention increases the cross-sectional area of the coil to increase the heat transfer effect unlike the existing induction coil, thereby reducing the number of turns (number of turns) wound in a spiral, as well as reducing the heat transfer effect by using a high-frequency current. can be raised For example, by increasing the cross-sectional area of the composite material coil 110, the existing 30 kHz current can be increased to a high frequency of 100 to 120 kHz in a state where the existing number of turns (the number of winding turns) is reduced to about 1/3.

이는, 기존에 인덕션 히터에 사용되던 구리 코일과 다르게 본 발명의 복합소재 코일(110)은 탄소계열의 전기전도성 물질을 도전체로 사용함으로써, 코일의 단면적이 증가하고 전류의 주파수가 증가할 때, 발생하던 표면효과 및 노이즈가 증가하던 문제를 해결할 수 있기 때문이다.This occurs when the cross-sectional area of the coil increases and the frequency of the current increases, as the composite material coil 110 of the present invention uses a carbon-based electrically conductive material as a conductor, unlike the copper coil used in the conventional induction heater. This is because it can solve the problems of increased surface effect and noise.

따라서, 본 발명의 제4 실시예에서는 상술한 바와 같이, 코일의 단면적을 비약적으로 증가시킨 상태에서 전류의 주파수를 높여 보다 나은 전열효과를 제공할 수 있다.Therefore, in the fourth embodiment of the present invention, as described above, it is possible to provide a better heat transfer effect by increasing the frequency of the current in a state in which the cross-sectional area of the coil is dramatically increased.

상기에서, 상기 인덕션 레인지용 복합소재 코일의 횡단면은 역사다리꼴 형상을 가지는 것으로 기재되어 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉, 횡단면이 다각형 형상을 가질 수 있으며, 그 예로서 삼각형, 사각형(특히, 정사각형, 직사각형), 오각형, 육각형의 형상을 가질 수 있다. 또한, 횡단면이 타원과 같은 형상을 가지거나 반원 등의 원호형 구조를 가질 수도 있다. 이 때, 중심선이 내부에 포함될 수도 있다.In the above, the cross-section of the composite material coil for the induction range is described as having an inverted trapezoidal shape, but the present invention is not limited thereto. That is, the cross-section may have a polygonal shape, and for example, it may have a triangular shape, a quadrangular shape (particularly, a square or rectangular shape), a pentagonal shape, and a hexagonal shape. In addition, the cross section may have an elliptical shape or an arcuate structure such as a semicircle. At this time, the center line may be included therein.

또한, 상기에서, 복합소재 코일이 인덕션 레인지에 이용되는 것으로 기재되어 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉, 복합소재 코일은 전기를 통하는 도선의 역할을 수행하는 바, 도선의 기능이 요구되는 다양한 대상물에 이용될 수 있다. Also, in the above, it is described that the composite material coil is used for the induction range, but the present invention is not limited thereto. That is, the composite material coil serves as a conducting wire through which electricity is passed, and thus can be used for various objects requiring the function of the conducting wire.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 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.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, which are merely exemplary, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Accordingly, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

100 : 인덕션 레인지용 히팅 모듈
110 : 복합소재 코일 111 : 매트릭스
112 : 중심선 120 : 코일 베이스
121 : 기저면 122 : 격벽
123 : 코일 수용홈 124 : 이탈방지턱100: heating module for induction range
110: composite material coil 111: matrix
112: center line 120: coil base
121: base surface 122: bulkhead
123: coil receiving groove 124: escape sill

Claims (16)

인덕션 레인지용 복합소재 코일에 있어서,
횡단면이 내부가 가득찬 역사다리꼴인 구조이고 일방향으로 길게 연장되며, 수지를 포함하여 형성되는 매트릭스; 및
상기 복합소재 코일이 도선(electric wire)으로 작용하도록, 상기 매트릭스 내에 혼합되어 서로 전기적 네트워크를 형성하는 전기전도성 물질들을 포함하며,
상기 복합소재 코일은,
상기 인덕션 레인지의 코일 베이스 상면에 돌출 형성되는 복수 개의 격벽들에 의해 형성되고, 횡단면이 상기 매트릭스의 횡단면에 대응되는 역사다리꼴이되 상부가 개방된 구조로 형성되며, 상단 내주면에 돌출된 이탈방지턱을 포함하는 코일 수용홈에 삽입되되, 상기 이탈방지턱을 가압하여 상기 격벽들이 서로 외측으로 휘어지게 함으로써, 상기 코일 수용홈에 진입하는 인덕션 레인지용 복합소재 코일.In the composite material coil for an induction range,
A matrix having an inverted trapezoidal structure having a full cross-section and extending long in one direction, including a resin; and
and electrically conductive materials that are mixed in the matrix to form an electrical network with each other so that the composite coil acts as an electric wire,
The composite material coil,
It is formed by a plurality of bulkheads protruding from the upper surface of the coil base of the induction range, the cross-section is an inverted trapezoid corresponding to the cross-section of the matrix, and is formed in a structure with an open upper part, and a breakaway barrier protruding from the inner peripheral surface of the upper end A composite material coil for an induction range which is inserted into the coil receiving groove including a, and which enters the coil receiving groove by pressing the separation barrier so that the bulkheads are bent outward from each other. 청구항 1에 있어서,
상기 매트릭스는,
상기 역사다리꼴 횡단면의 좌우 경사 구조가 대칭인 인덕션 레인지용 복합소재 코일.The method according to claim 1,
The matrix is
A composite material coil for an induction range in which the left and right inclined structures of the inverted trapezoidal cross section are symmetrical. 청구항 1에 있어서,
상기 전기전도성 물질은,
그라파이트(Graphite), 탄소섬유(carbon fiber), 탄소나노튜브(Carbon nanotube, CNT), 및 그래핀(graphene) 중 하나 또는 복수를 포함하는 탄소물질인 인덕션 레인지용 복합소재 코일.The method according to claim 1,
The electrically conductive material is
A composite material coil for an induction range, which is a carbon material including one or more of graphite, carbon fiber, carbon nanotube (CNT), and graphene. 청구항 1에 있어서,
상기 수지는,
내열성과 연성을 가진 페놀 수지(Phenolin), 폴리에틸렌(Polyethylene, PE) 및 폴리프로필렌(Expanded Polypropylene, PP) 중 어느 하나 또는 복수를 포함하는 인덕션 레인지용 복합소재 코일.The method according to claim 1,
The resin is
Composite coil for induction range containing any one or a plurality of phenolic resin (Phenolin), polyethylene (PE) and polypropylene (Expanded Polypropylene, PP) with heat resistance and ductility. 청구항 4에 있어서,
상기 매트릭스는,
내열성을 향상시키기 위한 첨가제로 세라믹(Ceramic) 분말들이 더 혼합되어 있는 인덕션 레인지용 복합소재 코일.5. The method according to claim 4,
The matrix is
Composite coil for induction range, in which ceramic powder is further mixed as an additive to improve heat resistance. 청구항 1에 있어서,
상기 매트릭스에 삽입된 상태로 상기 매트릭스의 길이방향을 따라 연장되며, 상기 수지보다 강성이 큰 중심선을 더 포함하는인덕션 레인지용 복합소재 코일.The method according to claim 1,
The composite material coil for an induction range, which extends along the longitudinal direction of the matrix in a state inserted into the matrix, further comprising a center line having greater rigidity than the resin. 청구항 6에 있어서,
상기 중심선은,
금속재질의 와이어, 유기섬유 또는 무기섬유인 인덕션 레인지용 복합소재 코일.7. The method of claim 6,
The center line is
Composite coil for induction range made of metal wire, organic fiber or inorganic fiber. 상면에 돌출 형성되는 복수 개의 격벽들에 의해 나선형으로 형성되며, 횡단면이 역사다리꼴이고 상부가 개방된 구조의 코일 수용홈을 포함하는 코일 베이스; 및
도선(electric wire)으로 작용하도록, 횡단면이 역사다리꼴이되 내부가 가득찬 구조로 형성되고 일방향으로 길게 연장되며 수지를 포함하여 형성되는 매트릭스와, 상기 매트릭스 내에 혼합되어 서로 전기적으로 네트워크를 형성하는 전기전도성 물질들을 포함하는 복합소재 코일을 구비하고,
상기 코일 베이스는,
상기 코일 수용홈에 수용된 상기 복합소재 코일의 유출 방지를 위해, 상기 코일 수용홈의 상단 내주면으로부터 돌출되는 이탈방지턱을 포함하고,
상기 복합소재 코일은,
상기 이탈방지턱을 가압하여 상기 격벽들이 서로 외측으로 휘어지게 함으로써, 상기 코일 수용홈에 진입하는 복합소재 코일을 포함하는 인덕션 레인지용 히팅 모듈.a coil base formed in a spiral shape by a plurality of barrier ribs protruding from the upper surface, having an inverted trapezoidal cross-section, and including a coil receiving groove having an open top structure; and
In order to act as an electric wire, the cross section is inverted trapezoidal, the inside is full, the matrix is extended in one direction, and the matrix is formed including a resin, and electricity is mixed in the matrix to form a network electrically with each other A composite material coil comprising conductive materials,
The coil base is
In order to prevent leakage of the composite material coil accommodated in the coil receiving groove, it includes a separation preventing protrusion protruding from the inner peripheral surface of the upper end of the coil receiving groove,
The composite material coil,
A heating module for an induction range comprising a composite material coil that enters the coil receiving groove by pressing the separation barrier so that the partition walls are bent outward from each other. 삭제delete 삭제delete 청구항 8에 있어서,
상기 매트릭스는,
상기 역사다리꼴 횡단면의 좌우 경사 구조가 대칭인 인덕션 레인지용 히팅 모듈.9. The method of claim 8,
The matrix is
A heating module for an induction range in which the left and right inclined structures of the inverted trapezoidal cross section are symmetrical. 청구항 8에 있어서,
상기 전기전도성 물질은,
그라파이트(Graphite), 탄소섬유(carbon fiber), 탄소나노튜브(Carbon nanotube, CNT), 및 그래핀(graphene) 중 하나 또는 복수를 포함하는 탄소물질인 인덕션 레인지용 히팅 모듈.9. The method of claim 8,
The electrically conductive material is
Graphite (Graphite), carbon fiber (carbon fiber), carbon nanotube (Carbon nanotube, CNT), and graphene (graphene), a carbon material containing one or more heating module for an induction range. 청구항 8에 있어서,
상기 수지는,
내열성과 연성을 가진 페놀 수지(Phenolin), 폴리에틸렌(Polyethylene, PE) 및 폴리프로필렌(Expanded Polypropylene, PP) 중 어느 하나 또는 복수를 포함하는 인덕션 레인지용 히팅 모듈.9. The method of claim 8,
The resin is
A heating module for an induction range comprising any one or a plurality of phenolic resin (Phenolin), polyethylene (PE) and polypropylene (Expanded Polypropylene, PP) with heat resistance and ductility. 청구항 13에 있어서,
상기 매트릭스는,
내열성을 향상시키기 위한 첨가제로 세라믹(Ceramic) 분말이 더 혼합되어 있는 인덕션 레인지용 히팅 모듈.14. The method of claim 13,
The matrix is
A heating module for induction ranges in which ceramic powder is further mixed as an additive to improve heat resistance. 청구항 13에 있어서,
상기 매트릭스에 삽입된 상태로 상기 매트릭스의 길이방향을 따라 연장되며, 상기 수지보다 강성이 큰 중심선을 더 포함하는 인덕션 레인지용 히팅 모듈.14. The method of claim 13,
A heating module for an induction range that extends along the longitudinal direction of the matrix in a state inserted into the matrix, further comprising a center line having greater rigidity than the resin. 청구항 15에 있어서,
상기 중심선은,
금속재질의 와이어, 유기섬유 또는 무기섬유인 인덕션 레인지용 히팅 모듈.
16. The method of claim 15,
The center line is
Heating module for induction range made of metal wire, organic fiber or inorganic fiber.
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