KR102382949B1 - 유도 가열 조리기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복수의 인덕션 화구들이 동시에 동작할 때 복수의 인덕션 화구들의 공진 주파수들 간의 차이에 의해 발생되는 간섭 소음을 방지하는 유도 가열 조리기에 관한 것이다.
본 발명인 유도 가열 조리기는 복수의 인덕션 화구들을 각각 동작시키는 복수의 구동부들과, 사용자로부터 상기 복수의 인덕션 화구들 각각에 대한 설정 화력 및 설정 듀티 또는 화력 단계를 획득하는 입력부와, 상기 복수의 인덕션 화구들을 상기 설정 화력과 설정 듀티로 또는 상기 화력 단계에 대응하는 설정 화력과 설정 듀티로 각각 동작시키되, 상기 복수의 인덕션 화구들의 동시 가열 동작을 수행할 경우, 상기 복수의 인덕션 화구들의 각 설정 듀티의 합과 듀티 주기를 비교하여 상기 복수의 인덕션 화구들에 대한 듀티 엇갈림 제어나 주파수 변경 제어를 수행하는 간섭 소음 방지 과정을 수행하는 제어부를 구비한다.

Description

유도 가열 조리기{INDUCTION HEATING COOKER}

본 발명은 유도 가열 조리기에 관한 것으로서, 특히 복수의 인덕션 화구들이 동시에 동작할 때 복수의 인덕션 화구들의 공진 주파수들 간의 차이에 의해 발생되는 간섭 소음을 방지하는 유도 가열 조리기에 관한 것이다.

유도 가열 방식이란 조리 용기에 조리열을 제공하는 방식으로서, 본체 내측에 형성된 워킹 코일에 전류가 공급됨에 따라 발생되는 자기장으로 인해 자성체로 구성된 조리 용기에 유도전류가 발생되도록 하여 조리 용기를 가열하는 방식을 의미하며, 대표적으로 인덕션 레인지, 밥솥, 팬, 쿡탑(cook top), 슬로우 쿠커(slow cooker) 등이 유도가열 방식을 이용한 조리기이다.

종래의 유도 가열 조리기 중에서 인덕션 레인지는 수용 공간이 형성된 본체와, 수용 공간에 장착되어 조리 용기의 하측에서 유도 전류를 형성하되 서로 독립적으로 동작되는 제 1 및 제 2 인덕션 화구들과, 수용 공간의 상측과 제 1 및 제 2 인덕션 화구들을 덮으며 제 1 및 제 2 인덕션 화구들에 대응하여 상측에 조리 영역을 표시하는 상판부를 구비하며, 제 1 및 제 2 인덕션 화구들 각각은 적어도 하나 이상의 워킹 코일을 포함하여 구성되며, 본 명세서에서의 유도 가열 조리기는 인덕션 레인지를 중심으로 설명된다.

제 1 및 제 2 인덕션 화구들의 공진 주파수들은 제1 및 제 2 인덕션 화구들 각각에 대한 설정 화력 및 제 1 및 제 2 인덕션 화구 상측의 조리 영역에 놓여지는 조리 용기의 재질, 크기 및 형상 등에 따라 상이하다. 만약 제 1 및 제 2 인덕션 화구들 각각에 조리 용기가 놓여지고 제 1 및 제 2 인덕션 화구들이 동시에 동작하여 제 1 및 제 2 인덕션 화구들의 공진 주파수들 간의 차이가 가청 주파수 대역(약 2kHz ~ 20kHz)에 포함될 경우, 간섭 소음이 발생한다. 이 간섭 소음은 사용자를 상당히 불편하게 하며, 사용자로 하여금 유도 가열 조리기의 고장을 의심하게 하기도 한다.

이러한 간섭 소음을 방지하기 위해, 종래 기술은 제 1 및 제 2 인덕션 화구를 상당한 거리(약 10cm) 이상 이격시키거나(이하, "제 1 종래 기술"이라 함), 제 1 및 제 2 인덕션 화구를 각각 제어하기 위한 제 1 및 제 2 구동부들이 하나의 인덕션 화구당 2개의 IGBT 소자가 적용된 하프 브리지 방식의 인버터 회로를 구비하도록 하였다(이하, "제 2 종래 기술"이라 함).

제 1 종래 기술의 경우, 본체가 일정한 면적(체적)으로 규격화되면(주방 싱크대에서 본체가 차지하는 면적(체적)이 거의 일정함), 제 1 및 제 2 인덕션 화구를 충분하게 이격시키기 위해서는 제 1 또는 제 2 인덕션 화구(예를 들면, 워킹 코일)의 직경이 작아져야 하며, 이러한 작아진 직경을 지닌 제 1 또는 제 2 인덕션 화구는 강한 화력을 발생시키기 어려운 문제가 있다.

또한, 제 2 종래 기술의 경우, 하프 브리지 방식의 인버터 회로는 회로 구조가 복잡해지며, 그 생산 가격도 상승되는 단점이 있다.

본 발명은 인덕션 화구들의 각 화력 및 듀티를 조절하여 복수의 인덕션 화구들의 설정 가열량(설정 적산 전력)이 감소되지 않으면서 복수의 인덕션 화구들이 동시에 동작하지 않도록 하는 듀티 엇갈림 제어를 수행하는 유도 가열 조리기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 인덕션 화구의 화력과 공진 주파수가 반비례하는 원리를 이용하여, 화력을 조절하여 복수의 인덕션 화구의 공진 주파수 차가 가청 주파수 대역(예를 들면, 2kHz 이하 또는 20kHz 이상)에 포함되지 않도록 주파수 변경 제어를 수행하면서, 화력이 조절된 경우 듀티를 조절하여 설정 가열량(설정 적산 전력)을 유지하는 유도 가열 조리기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명인 유도 가열 조리기는 복수의 인덕션 화구들을 각각 동작시키는 복수의 구동부들과, 사용자로부터 상기 복수의 인덕션 화구들 각각에 대한 설정 화력 및 설정 듀티 또는 화력 단계를 획득하는 입력부와, 상기 복수의 인덕션 화구들을 상기 설정 화력과 설정 듀티로 또는 상기 화력 단계에 대응하는 설정 화력과 설정 듀티로 각각 동작시키되, 상기 복수의 인덕션 화구들의 동시 가열 동작을 수행할 경우, 상기 복수의 인덕션 화구들의 각 설정 듀티의 합과 듀티 주기를 비교하여 상기 복수의 인덕션 화구들에 대한 듀티 엇갈림 제어나 주파수 변경 제어를 수행하는 간섭 소음 방지 과정을 수행하는 제어부를 구비한다.

또한, 상기 제어부는 상기 복수의 인덕션 화구들을 상기 설정 화력들과 설정 듀티들로 교번하여 동작시켜 상기 복수의 인덕션 화구들의 공진 주파수들을 상기 복수의 구동부들로부터 각각 확인하고, 상기 확인된 공진 주파수들을 통하여 간섭 소음 발생 여부를 판단하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 복수의 인덕션 화구들의 설정 듀티들의 합이 상기 듀티 주기보다 작거나 같은 경우, 상기 제어부는 상기 듀티 엇갈림 제어를 수행하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 복수의 인덕션 화구들의 설정 듀티들의 합이 상기 듀티 주기보다 큰 경우, 상기 제어부는 상기 복수의 인덕션 화구들 중의 적어도 하나의 인덕션 화구의 설정 듀티를 감소시키고 상기 하나의 인덕션 화구의 설정 화력을 증가시키되, 상기 하나의 인덕션 화구의 설정 적산 전력은 일정하게 유지되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제어부는 상기 복수의 인덕션 화구들을 상기 설정 화력 및 설정 듀티로 교번하여 동작시켜 상기 복수의 인덕션 화구들의 공진 주파수들을 상기 복수의 구동부들로부터 각각 확인하고, 상기 공진 주파수들 간의 차(절대값)가 가청 주파수 범위를 벗어나도록 상기 복수의 인덕션 화구들의 설정 화력들 중의 적어도 하나 이상의 설정 화력을 조절하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 복수의 인덕션 화구들이 동작하다가 단수의 인덕션 화구만이 동작하게 되는 경우, 상기 제어부는 상기 단수의 인덕션 화구를 상기 설정 화력과 설정 듀티로 동작시키는 것이 바람직하다.

또한, 적어도 하나 이상의 인덕션 화구에서 조리 용기의 탈거가 기준 시간 이상 이루어진 경우, 상기 제어부는 상기 조리 용기가 탈거된 인덕션 화구의 조리를 취소하는 것이 바람직하다.

또한, 적어도 하나 이상의 인덕션 화구의 설정 화력이 사용자에 의해 변경된 경우, 상기 제어부는 상기 간섭 소음 방지 과정을 처음부터 다시 수행하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제어부는 상기 복수의 인덕션 화구들을 동작시킬 때에 듀티 온(ON) 시점에서 발생되는 라이징 시간에 의한 손실 가열량을 보상하기 위한 보상 시간을 산정하여 상기 복수의 인덕션 화구들의 듀티 온(ON) 상태를 상기 보상 시간 동안 더 유지하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제어부는 상기 복수의 인덕션 화구가 듀티 오프(OFF) 상태에서 듀티 온(ON) 상태로 변경되는 시점을 일치시키도록 상기 복수의 구동부를 제어하는 것이 바람직하다.

본 발명은 종래 기술들과 같이 인덕션 화구간의 거리 이격, 인덕션 하구의 직경 감소 또는 하프 브리지 방식의 인버터 회로 적용 등이 없이도, 인덕션 화구들의 각 화력 및 듀티를 조절하여 복수의 인덕션 화구들의 설정 가열량(설정 적산 전력)이 감소되지 않으면서 복수의 인덕션 화구들이 동시에 동작하지 않도록 하는 듀티 엇갈림 제어를 수행하여, 간섭 소음을 방지하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 인덕션 화구의 화력과 공진 주파수가 반비례하는 원리를 이용하여, 복수의 인덕션 화구들의 공진 주파수들 간의 차가 가청 주파수 대역에 포함되지 않도록 화력을 조절하여 간섭 소음을 방지하고, 화력이 조절된 경우 듀티를 조절하여 설정 가열량을 유지하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 듀티 엇갈림 제어나 주파수 변경 조절 제어를 선택적으로 수행하며, 인덕션 화구의 동작이 시작될 때 화력의 라이징 타임으로 인한 가열량 손실 부분을 보상하여, 인덕션 화구가 설정 가열량을 출력하도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 하나의 인덕션 화구의 출력 동작 중에 다른 인덕션 화구의 출력 동작을 수행하는 경우, 복수의 인덕션 화구를 모두 듀티 오프시킨 후 듀티 온 동작을 동시에 수행하여 복수의 인덕션 화구들의 출력 동작이 동시에 수행되도록 하여 간섭 소음을 방지하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명인 유도 가열 조리기의 구성도이다.
도 2는 도 1의 유도 가열 조리기에 의해 수행되는 간섭 소음 방지 방법을 포함하는 동작 순서도이다.
도 3은 도 2의 간섭 소음 방지 방법 중에서 주파수 제어 과정의 순서도이다.
도 4는 도 1의 유도 가열 조리기에 의해 수행되는 가열량 보상 과정을 설명하는 그래프이다.
도 5는 도 1의 유도 가열 조리기에 의해 수행되는 주파수 제어 과정에서 수행되는 인덕션 화구들의 동작 제어 과정을 설명하는 그래프이다.

이하에서, 본 발명은 실시예들과 도면들을 통하여 상세하게 설명된다.

도 1은 본 발명인 유도 가열 조리기의 구성도이다. 유도 가열 조리기는 상용 전원(AC 전원)을 인가 받고 EMI 필터를 내장하여, 정류부(3)와 제 1 및 제 2 구동부(18), (19)로 교류 전원을 공급하는 전원부(1)와, 전원부(1)로부터의 교류 전원을 필요한 직류 전원으로 변환하여 제어부(20) 및 다른 구성 소자들(예를 들면, 입력부(5)와 표시부(7) 등)에 공급하는 정류부(3)와, 사용자로부터 화구 선택 및 동작 시작 및 동작 종료, 화력 (또는 화력 단계) 선택 또는 변경, 조리 메뉴의 선택, 조리 시작 및 종료 등의 명령을 획득하는 입력부(5)와, 선택된 화구의 동작 시작 및 동작 종료, 선택되거나 변경된 화력, 조리 메뉴, 조리 시작 및 종료 등을 표시하는 표시부(7)와, 적어도 하나 이상의 워킹 코일을 각각 구비하여 유도 가열 공진을 수행하되 서로 독립적으로 동작되는 제 1 및 제 2 인덕션 화구(8), (9)와, 전원부(1)로부터 교류 전원을 인가 받아 제어부(20)의 제어 신호에 의해 제 1 및 제 2 인덕션 화구(8), (9)를 각각 동작시키는 제 1 및 제 2 구동부(18), (19) 및 상술된 구성요소를 제어하여, 사용자의 명령에 따라 제 1 및 제 2 인덕션 구동부(18), (19)를 제어하는 제어부(20)로 구성된다. 다만, 전원부(1), 정류부(3), 입력부(5), 표시부(7), 제 1 및 제 2 인덕션 화구(8), (9) 및 제 1 및 제 2 구동부(18), (19)는 본 발명이 속하는 기술분야에 익숙한 통상의 기술자에게 널리 알려진 구성에 해당되어 상세한 설명이 생략된다. 본 발명은 제 1 및 제 2 인덕션 화구(8), (9)를 구비하는 유도 가열 조리기를 통하여 설명되지만, 3개 이상의 인덕션 화구들을 구비하는 유도 가열 조리기에도 적용될 수 있다.

또한, 본 발명인 유도 가열 조리기는 전원부(1), 정류부(3), 입력부(5), 표시부(7), 제 1 및 제 2 인덕션 화구(8), (9) 및 제 1 및 제 2 구동부(18), (19) 및 제어부(20)를 수용하는 수용 공간이 형성된 본체(미도시)와, 수용 공간의 상측을 덮으며 제 1 및 제 2 인덕션 화구(8), (9)에 대응하여 상측에 조리 영역을 표시하는 상판부(미도시)를 구비하며, 입력부(5)와 표시부(7)는 상판부의 전면에 설치된다.

또한, 제어부(20)는 제 1 및 제 2 인덕션 화구(8), (9) 중의 하나의 선택된 인덕션 화구에 대한 동작(출력) 기능을 수행할 경우에는, 종래 기술에서의 유도 가열 조리기와 동일하게 사용자에 의해 설정된 설정 화력(또는 화력 단계)과, 설정 화력에 대응하는 듀티(또는 듀티비)로 또는 사용자에 의해 설정된 설정 화력 및 듀티로 선택된 인덕션 화구가 동작하도록 제 1 또는 제 2 구동부(18), (19)를 제어한다. 하기의 표 1은 화력 단계와 화력 및 듀티 간의 대응 관계와, 화력 단계(화력과 듀티)에 따른 가열량인 적산 전력의 대응 관계를 나타내는 데이터 테이블이다.

화력 단계	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
화력 (W)	1100	1100	1100	1100	1100	1100	1100	1300	1500	1800
듀티 (Sec)	1.1/6	1.6/6	2.2/6	2.7/6	3.8/6	4.9/6	6/6	6/6	6/6	6/6
적산 전력 (Wh)	약200	약300	약400	약500	약700	약900	1100	1300	1500	1800

단수의 인덕션 화구만 동작하는 경우에, 제어부(20)는 표 1의 데이터 테이블에 따라 각 화력 단계에 해당하는 화력과 듀티에 따른 가열 동작이 수행되도록 제 1 또는 제 2 구동부(18), (19)를 제어하며, 간섭 소음 방지 방법을 수행하지 않는다. 여기서, 듀티는 온 시간(sec)/듀티 주기로 표시되며, 예를 들면 1.1/6은 6초 중에서 1.1초 동안에는 인덕션 화구가 동작(ON)되고 4.9초(6 - 1.1)는 인덕션 화구가 동작 중단(OFF)되는 것을 의미하며, 적산전력(Wh)은 선택된 화력 단계로 1시간 동안 가열 하였을 때의 가열량을 의미하며 "화력(W)×듀티"로 산정된다.

다음으로, 제어부(20)는 복수의 인버터 화구들을 동작시켜야 하는 경우, 간섭 소음 방지 방법을 수행한다. 이 간섭 소음 방지 방법은 제어부(20)가 듀티 주기 내에서 제 1 및 제 2 인버터 화구(8), (9)에 설정된 각각의 화력으로 서로 중첩되는 동작 시간 없이 제 1 및 제 2 인버터 화구(8), (9)를 각각 교번하여 동작시키는 듀티 엇갈림 제어 과정을 포함한다. 이 듀티 엇갈림 제어 과정은 제 1 인버터 화구(8)의 화력에 대응하는 듀티 동안 제 1 인버터 화구(8)만을 동작시키고, 제 2 인버터 화구(9)는 동작 중단되며, 제 1 인버터 화구(8)의 화력에 대응하는 듀티의 경과 후에 제 2 인버터 화구(9)의 화력에 대응하는 듀티 동안 제 2 인버터 화구(9)만을 동작시키는 과정이 순차적으로 반복되는 것이다.

또한, 간섭 소음 방지 방법은 제 1 및 제 2 인덕션 화구(8), (9)의 화력이 낮아지면 제 1 및 제 2 인덕션 화구(8), (9) 각각의 공진 주파수가 높아지고, 제 1 및 제 2 인덕션 화구(8), (9)의 화력이 높아지면 제 1 및 제 2 인덕션 화구(8), (9) 각각의 공진 주파수가 낮아지는 원리를 이용하여, 제 1 및 제 2 인덕션 화구(8), (9)의 각각의 화력을 조절하여 제 1 및 제 2 인덕션 화구(8), (9)의 공진 주파수들 간의 차이가 가청 주파수 대역에 포함되지 않도록 하는 주파수 변경 제어 과정을 포함한다.

조리 용기와, 제 1 및 제 2 인덕션 화구(8), (9)의 화력 단계(또는 화력)의 크기에 따른 공진 주파수의 예시는 아래의 표 2에서 확인된다.

구분	화력단계
	7단계(1100W)	8단계(1300W)	9단계(1500W)	10단계(1800W)
제 1 인덕션 화구(8)에 A용기 적용시 공진주파수	38.9kHz	37.2 kHz	35.5 kHz	34kHz
제 2 인덕션 화구(9)에 B용기 적용시 공진주파수	33.7kHz	32.1kHz	30.5kHz	29.5kHz

또한, 하기의 표 3에서 주파수 변경 제어 과정에 의해서 공진 주파수들 간의 차이가 감소되는 점이 확인된다.

화구	주파수 변경 제어 전				주파수 변경 제어 후
	화력 (W)	듀티 (Sec)	적산전력 (Wh)	공진 주파수 (KHz)	화력 (W)	듀티 (Sec)	적산전력 (Wh)	공진 주파수 (KHz)
제 1 인덕션 화구(8)	1100W	6/6	1100	38.9	1800W	3.66/6	1099	34
제 2 인덕션 화구(9)	1100W	6/6	1100	33.7	1100W	6/6	1100	33.7
공진주파수들 간의 차이				5.2				0.3

표 3에서, 주파수 변경 제어 전의 경우, 제 1 인덕션 화구(8)의 공진 주파수와 제 2 인덕션 화구(9)의 공진 주파수 간의 차이가 5.2kHz로, 그 차이가 가청 주파수 대역에 포함되어 간섭 소음이 상당히 발생하게 된다.

주파수 변경 제어 과정에 의해서, 제어부(20)는 제 1 인덕션 화구(8)의 화력을 1100W에서 1800W로 증가시키고, 화력 변경 전의 적산 전력과 화력 변경 후의 적산 전력이 동일하도록 듀티를 6/6에서 3.66/6으로 조절한다. 이러한 주파수 변경 제어에 의해서, 제 1 인덕션 화구(8)의 공진 주파수와 제 2 인덕션 화구(9)의 공진 주파수 간의 차이가 0.3kHz로, 그 차이가 가청 주파수 대역에 포함되지 않게 되어, 간섭 소음이 거의 발생되지 않는다.

하기에서, 본 발명인 유도 가열 조리기가 간섭 소음 방지 방법을 수행하는 과정이 상세하게 기재된다.

도 2는 도 1의 유도 가열 조리기에 의해 수행되는 간섭 소음 방지 방법을 포함하는 동작 순서도이다. 제어부(20)는 시작 단계에서, 입력부(3)로부터 사용자에 의해 입력된 화구 선택, 화력 단계와 조리 시작 입력 또는 동작 시작 입력에 따라 가열 동작을 시작한다. 하기의 설명에서, 설정 화력(P1)은 제 1 인덕션 화구(8)의 설정 화력(설정된 화력 단계에 대응하는 화력)이고, 설정 화력(P2)은 제 2 인덕션 화구(9)의 설정 화력이고, 설정 듀티(D1)는 제 1 인덕션 화구(8)의 설정 듀티(설정된 화력 단계에 대응하는 듀티)이고, 설정 듀티(D2)는 제 2 인덕션 화구(9)의 설정 듀티이고, 듀티(Dp)는 듀티 주기이다. 또한, 화력(P1-1)은 제 1 인덕션 화구(8)의 증가 화력(설정된 화력 단계에 대응하는 화력보다 큰 화력)이고, 화력(P2-1)은 제 2 인덕션 화구(9)의 증가 화력이고, 듀티(D1-1)는 제 1 인덕션 화구(8)의 감소 듀티(설정된 화력 단계에 대응하는 듀티보다 작은 듀티)이고, 듀티(D2-1)는 제 2 인덕션 화구(9)의 감소 듀티이다.

단계(S1)에서, 제어부(20)는 입력부(3)로부터의 사용자 입력에 따라 복수의 인덕션 화구들이 동작 중인지를 판단한다. 만약 복수의 인덕션 화구들, 즉 제 1 및 제 2 인덕션 화구(8), (9)가 동작 중이면, 단계(S3)로 진행하고, 그렇지 않으면 단계(S25)로 진행한다.

단계(S3)에서, 제어부(20)는 설정 듀티(D1)와 (D2)를 기준으로 듀티 엇갈림 제어가 수행가능한지를 판단한다. 만약 설정 듀티(D1)와 (D2)의 합이 듀티 주기(Dp)보다 작거나 같으면, 제어부(20)가 듀티 주기(Dp) 이내에서 설정 듀티(D1) 동안 제 1 인덕션 화구(8)를 동작시키고, 설정 듀티(D1) 이후에 설정 듀티(D2) 동안 제 2 인덕션 화구(9)를 동작시킬 수 있으므로, 즉 듀티 엇갈림 제어의 수행이 가능하므로 단계(S5)로 진행하고, 그렇지 않으면 듀티 주기(Dp) 이내에서 설정 듀티(D1)와 (D2) 간에 중첩 시간이 존재하게 되므로 단계(S7)로 진행한다.

단계(S5)에서, 제어부(20)는 제 1 및 제 2 인덕션 화구(8), (9)에 설정된 설정 화력(P1), (P2)와 설정 듀티(D1), (D2)로 제 1 및 제 2 인덕션 화구(8), (9)를 각각 동작시키는 듀티 엇갈림 제어의 수행을 시작한다. 이 듀티 엇갈림 제어에서, 듀티 주기(Dp) 이내에서 설정 듀티(D1)의 온(ON), 오프(OFF) 동작 후 바로 이어서 설정 듀티(D2)의 온(ON), 오프(OFF)가 동작하고 다음 듀티 주기까지 대기할 수도 있고, 하나의 듀티 주기(Dp)의 시작 시점으로부터 설정 듀티(D1)의 온(ON), 오프(OFF)되고, 듀티 주기(Dp)의 종료 시점에 설정 듀티(D2)가 오프(OFF)되도록 설정 듀티(D2)의 온(ON) 시점을 결정하여 설정 듀티(D2)가 온(ON)되어, 설정 듀티(D1)와 (D2)가 중첩되지 않는 중간 기간에 설정 듀티(D1)와 (D2)가 모두 오프(OFF)되도록 할 수도 있다. 듀티 엇갈림 제어의 수행에서 먼저 듀티 동작되는 인덕션 화구는 제 1 및 제 2 인덕션 화구(8), (9)에 대한 사용자 입력 순서에 의하여 정해지거나, 디폴트(default)로 고정될 수 있다. 예를 들면, 제어부(20)가 제 2 인덕션 화구(9)에 대한 동작 입력을 사용자로부터 먼저 입력 받은 후 제 1 인덕션 화구(8)에 대한 동작 입력을 입력 받은 경우에, 제 1 인덕션 화구(8)에 대한 듀티 제어를 먼저 수행하거나, 그 반대로 제 2 인덕션 화구(9)에 대한 듀티 제어를 먼저 수행할 수도 있다. 또한, 제 1 인덕션 화구(8)가 디폴트로 먼저 듀티 동작 제어될 것으로 정해진 경우, 제어부(20)는 제 1 및 제 2 인덕션 화구(8), (9)에 대한 듀티 엇갈림 제어를 수행할 때, 제 1 인덕션 화구(8)를 먼저 듀티 동작시킬 수 있다.

단계(S7)에서, 제어부(20)는 적어도 하나 이상의 설정 화력(P1), (P2)를 증가시켜 증가 화력(P1-1), (P2-1)을 조절하여 결정하고, 증가 화력(P1-1), (P2-1)이 설정 화력(P1), (P2)과 설정 듀티(D1), (D2)에 의한 설정 적산 전력과 동일하도록 적어도 하나 이상의 설정 듀티(D1), (D2)를 감소시켜 감소 듀티(D1-1), (D2-1)를 조절하여 결정한다. 상술된 표 3에서, 제 1 인덕션 화구(8)의 화력을 1100W에서 1800W로 증가시키고, 화력 변경 전의 설정 적산 전력과 화력 변경 후의 설정 적산 전력이 동일하도록 듀티를 6/6에서 3.66/6으로 조절되어, 제 1 인덕션 화구(8)의 설정 적산 전력은 일정하게 유지된다.

단계(S9)에서, 제어부(20)는 감소 듀티(D1-1)와 (D2-1)를 기준으로 듀티 엇갈림 제어가 수행가능한지를 판단한다. 만약 감소 듀티(D1-1)와 (D2-1)의 합이 듀티 주기(Dp)보다 작거나 같으면, 제어부(20)가 듀티 엇갈림 제어의 수행이 가능하므로 단계(S11)로 진행하고, 그렇지 않으면 듀티 주기(Dp) 이내에서 감소 듀티(D1-1)와 (D2-1) 간에 중첩 시간이 존재하게 되므로 (A)로 진행한다.

단계(S11)에서, 제어부(20)는 단계(S7)에서 조절된 증가 화력(P-1), (P2-1)과 조절된 감소 듀티(D1-1), (D2-1)로 제 1 및 제 2 인버터 화구(8), (9)에 대한 듀티 엇갈림 제어의 수행을 시작한다.

단계(S13)에서, 제어부(20)는 단수의 인덕션 화구가 현재 동작 중인지를 판단한다. 즉, 제어부(20)는 단수의 인덕션 화구만이 동작할 경우, 간섭 소음 방지 방법을 수행할 필요가 없으므로 단계(S13)을 수행한다. 만약 단수의 인덕션 화구가 현재 동작 중이면 단계(S23)로 진행하고, 그렇지 않고 복수의 인덕션 화구들이 동작 중이면 단계(S15)로 진행한다.

단계(S15)에서, 제어부(20)는 제 1 및 제 2 구동부(18), (19)로부터의 조리 용기 검사 결과를 수신하여 하나 이상의 인덕션 화구의 조리 용기가 탈거되었는지를 판단한다. 이 판단을 위해, 제 1 및 제 2 구동부(18), (19)는 제 1 및 제 2 조리 용기의 유무에 따른 전류값 차이를 이용하여 조리 용기 검사를 수행하고, 그 조리 용기 검사 결과를 제어부(20)에 인가하고, 제어부(20)는 조리 용기 검사 결과에 따라 제 1 및 제 2 인덕션 화구(8), (9)에 놓여진 조리 용기가 탈거되었는지 판단한다. 만약 제 1 및 제 2 인덕션 화구(8), (9) 중의 어느 하나에서 조리 용기가 탈거되었으면, 단계(S17)로 진행하고, 그렇지 않으면 단계(S19)로 진행한다.

단계(S17)에서, 제어부(20)는 제 1 및 제 2 구동부(18), (19)로부터의 조리 용기 검사 결과를 기준으로 조리 용기의 탈거 지속 시간을 산정하고, 산정된 탈거 지속 시간이 기준 시간(예를 들면, 1분) 이상인지를 판단한다. 제 1 및 제 2 구동부(18), (19)는 일정 주기(예를 들면, 1초)로 기준 시간(예를 들면, 1분) 동안 조리 용기의 유무에 따른 전류값 차이로 조리 용기 검사를 반복하여, 그 조리 용기 검사 결과를 제어부(20)에 인가한다. 만약 조리 용기의 탈거 지속 시간이 기준 이상이면 단계(S21)로 진행하고, 그렇지 않으면 단계(S3)로 진행한다.

단계(S19)에서, 제어부(20)는 조리 용기의 탈거가 없는 상태에서, 입력부(5)로부터의 사용자 입력에 의해 하나 이상의 인덕션 화구의 화력이 변경되었는지를 판단한다. 만약 제 1 및 제 2 인덕션 화구(8), (9) 중의 어느 하나의 화구에 대한 화력이 변경되었으면, 간섭 소음 방지를 위해서 제 1 및 제 2 인덕션 화구(8), (9)의 공진 주파수들 간의 간섭 여부를 다시 판단하여 처리할 필요가 있으므로 단계(S3)로 진행하여 간섭 소음 방지 방법을 처음부터 수행한다. 만약 제 1 및 제 2 인덕션 화구(8), (9)에 대한 화력들이 변경되지 않았으면 단계(S5)로 진행하여 현재 수행 중인 듀티 엇갈림 제어를 수행한다.

단계(S21)에서, 제어부(20)는 제 1 또는 제 2 구동부(18), (19)를 제어하여 조리 용기가 탈거된 인덕션 화구의 조리를 취소하여 가열 동작이 중단되도록 한다.

단계(S23)에서, 제어부(20)는 하나의 인덕션 화구만이 동작하므로 간섭 소음 방지 방법을 종료하고, 동작 중인 하나의 인덕션 화구의 화력과 듀티를 사용자에 의해 설정되었던 설정 화력(P1), (P2) 및 듀티(D1), (D2)로 유지하거나 복원되도록 제 1 또는 제 2 구동부(18), (19)를 제어한다.

단계(S25)에서, 제어부(20)는 입력부(5)를 통한 사용자로부터의 입력이나 이전에 제 1 및 제 2 구동부(18), (19)에 대한 제어 과정을 통하여 모든 인덕션 화구의 조리 종료되었는지를 판단한다. 만약 제 1 또는 제 2 인덕션 화구(8), (9)가 동작 중이면 단계(S1)로 진행하여 조리가 진행되도록 하며, 그렇지 않으면 전체 동작이 종료된다.

하기의 표 4는 단계(S3) 내지 (S11)에서의 설정 화력 및 설정 듀티의 조절 과정을 나타낸다.

화구	설정 화력 변경 전			설정 화력 변경 후
	화력(W)	듀티(Sec)	적산전력(Wh)	화력(W)	듀티(Sec)	적산전력(Wh)
제 1 인덕션 화구(8)	1100W	4.9/6	898	1800W	2.99/6	897
제2 인덕션 화구(9)	1100W	4.9/6	898	1800W	2.99/6	897

제어부(20)는 단계(S3)을 수행할 때, 표 4에서와 같이 제 1 인덕션 화구(8)의 듀티(4.9/6)와 제 2 인덕션 화구(9)의 듀티(4.9/6)의 합이 듀티 주기(6/6)보다 크다고 판단하고, 단계(S7)로 진행한다. 단계(S7)에서, 제어부(20)는 제 1 및 제 2 인덕션 화구(8), (9)의 설정 화력을 1100W에서 1800W로 증가시키고, 설정 화력 변경 전의 설정 적산 전력(898W)과 설정 화력 변경 후의 설정 적산 전력(897W)이 동일하거나 그 차이가 최소가 되도록 듀티를 4.9/6에서 2.99/6으로 감소시켜 조절한다. 단계(S9)에서, 제어부(20)는 제 1 및 제 2 인덕션 화구(8), (9)의 조절된 감소 듀티(2.99/6), (2.99/6)의 합이 듀티 주기(6/6)보다 작으므로 단계(S11)로 진행하여 증가 화력(1800W)과 감소 듀티(2.99/6)로 제 1 및 제 2 인덕션 화구(8), (9)가 엇갈림 동작하도록 제어한다.

표 4에서, 설정 화력 변경 전에는 제 1 및 제 2 인덕션 화구(8), (9)의 듀티가 3.8~4.9초 동안 중첩되어, 그 중첩되는 시간 동안 간섭 소음이 발생하나, 설정 화력 변경 후에는 제 1 및 제 2 인덕션 화구(8), (9)의 듀티가 중첩되지 않으므로, 간섭 소음이 발생하지 않는다.

단계(S7)에서, 제어부(20)는 설정 화력들을 제 1 및 제 2 인덕션 화구(8), (9)의 조절가능한 최대 화력으로 증가시키고 설정 듀티를 조절하거나, 설정 화력들을 순차적으로 기준 크기만큼 증가시켜 조절하고, 그에 따라 설정 듀티를 감소시켜 조절한다.

도 3은 도 2의 간섭 소음 방지 방법 중에서 주파수 제어 과정의 순서도이다.

단계(S29)에서, 제어부(20)는 단계(S7)에서 조절된 증가 화력(P1-1), (P2-1)과, 감소 듀티(D1-1), (D2-1)를 단계(S1) 이전에 설정된 설정 화력(P1), (P2)와 설정 듀티(D1), (D2)로 복원시켜 저장한다.

단계(S31)에서, 제어부(20)는 복수의 인덕션 화구들의 설정 화력들과 설정 듀티로 교번하여 동작시켜 복수의 인덕션 화구들의 공진 주파수를 각각 확인한다. 제어부(20)는 제 1 구동부(18)만을 구동시켜 설정 화력(P1)과 설정 듀티(D1)로 제 1 인덕션 화구(8)만을 일정 시간 동안 동작시키고, 제 1 구동부(18)는 제 1 인덕션 화구(8)의 공진 주파수(f1)를 산정하여 제어부(20)로 전송한다. 다음으로, 제어부(20)는 제 2 구동부(19)만을 구동시켜 설정 화력(P2)과 설정 듀티(D2)로 제 2 인덕션 화구(19)만을 일정 시간 동안 동작시키고, 제 2 구동부(19)는 제 2 인덕션 화구(19)의 공진 주파수(f2)를 산정하여 제어부(20)로 전송한다.

단계(S33)에서, 제어부(20)는 간섭 소음 발생 여부를 판단하기 위해 공진 주파수들(f1), (f2) 간의 차(절대값)(△f)를 산정한다.

단계(S35)에서, 제어부(20)는 공진 주파수들(f1), (f2) 간의 차(절대값)(△f)와 가청 주파수 범위의 최저 주파수(fam)(예를 들면, 2kHz)를 비교하여 간섭 소음 발생 여부를 판단한다. 만약 공진 주파수들(f1), (f2) 간의 차(절대값)(△f)가 가청 주파수 범위의 최저 주파수(fam)보다 크면, 제어부(20)는 간섭 소음이 발생할 것으로 판단하여 단계(S37)로 진행하고, 그렇지 않으면 간섭 소음이 발생하지 않을 것으로 판단하여 단계(S71)로 진행한다.

단계(S37)에서, 제어부(20)는 복수의 인덕션 화구들의 공진 주파수들을 비교하여 가장 작은 화력(Pn)과 가장 큰 화력(Px)을 결정한다. 제어부(20)는 공진 주파수가 높아질수록 화력이 작아지는 원리를 이용하여, 제 1 및 제 2 인덕션 화구(8), (9)의 설정 화력(P1), (P2) 중에서, 공진 주파수가 더 큰 인덕션 화구(In)의 설정 화력을 화력(Pn)으로, 공진 주파수가 더 작은 인덕션 화구(Ix)의 설정 화력을 화력(Px)으로 결정한다. 또한, 인덕션 화구(In)의 설정 듀티와 설정 적산 전력을 듀티(Dn)와 설정 적산 전력(Wn)으로, 인덕션 화구(Ix)의 설정 듀티와 설정 적산 전력을 듀티(Dx)와 설정 적산 전력(Wx)으로 결정한다.

단계(S39)에서, 제어부(20)는 화력(Pn)과 최대 화력(Pmax)과 비교한다. 여기서, 최대 화력(Pmax)는 제 1 및 제 2 인덕션 화구(8), (9)가 출력할 수 있는 최대 화력에 해당된다. 만약 화력(Pn)이 최대 화력(Pmax)보다 작으면 단계(S41)로 진행하고, 그렇지 않으면 화력(Pn)을 증가시킬 수 없으므로 단계(S53)로 진행한다.

단계(S41)에서, 제어부(20)는 화력(Pn)을 기준 크기만큼 증가시켜 조절된 화력(Pn)을 산정하여 저장한다.

단계(S43)에서, 제어부(20)는 조절된 화력(Pn)과 인덕션 화구(In)의 듀티(Dn)로 인덕션 화구(In)를 동작시켜 공진 주파수(fv)를 획득하여 확인하고 저장한다. 이때, 인덕션 화구(Ix)는 동작하지 않는다.

단계(S45)에서, 제어부(20)는 간섭 소음 발생 여부를 판단하기 위해 공진 주파수(fv)와, 인덕션 화구(Ix)의 공진 주파수(fx) 간의 차(절대값) (△fv)를 산정하여 저장한다.

단계(S47)에서, 제어부(20)는 산정된 차(절대값) (△fv)가 단계(S33)에서의 차(절대값) (△f)보다 감소하였는지를 판단한다. 만약 산정된 차(절대값) (△fv)가 차(절대값) (△f)보다 감소하였으면 단계(S41)의 화력 증가 과정이 효과가 있으므로 단계(S49)로 진행하고, 그렇지 않으면 단계(S41)의 화력 증가 과정이 효과가 없으므로 단계(S51)로 진행한다.

단계(S49)에서, 제어부(20)는 산정된 차(절대값) (△fv)와 가청 주파수 범위의 최저 주파수(fam)를 비교하여 간섭 소음 발생 여부를 판단한다. 만약 산정된 차(절대값)(△fv)가 가청 주파수 범위의 최저 주파수(fam)보다 크면, 제어부(20)는 간섭 소음이 발생할 수 있으므로 조절된 화력(Pn)을 더 증가시키기 위해 단계(S39)로 진행하고, 그렇지 않으면 간섭 소음이 발생하지 않을 것으로 판단하여 단계(S67)로 진행한다.

단계(S51)에서, 제어부(20)는 단계(S41)의 화력 증가 과정이 단계(S47)에서 효과가 없는 것으로 판단하여, 단계(S47) 이전에 수행된 단계(S41)에서의 조절된 화력(Pn)을 기준 크기만큼 감소시켜 인덕션 화구(In)의 화력으로 결정한다. 이렇게 결정된 인덕션 화구(In)의 화력은 차(절대값)(△fv)를 가장 작아지도록 한다.

단계(S39) 내지 (S49)는 인덕션 화구(In)의 화력(Pn)을 최대 화력(Pmax) 이내에서 기준 크기만큼씩 순차적으로 증가시켜 인덕션 화구(In)의 공진 주파수(fv)를 감소시키는 과정에 해당된다. 단계(S39)에서, 제어부(20)는 단계(S37)로부터 진행된 경우에는 상술된 단계(S39)와 같으며, 단계(S49)로부터 진행된 경우에는 단계(S41)에서의 조절된 화력(Pn)과 최대 화력(Pmax)을 비교하며, 이어서 단계(S41)에서 기준 크기만큼을 조절된 화력(Pn)에 추가적으로 증가시키는 과정을 수행하여 인덕션 화구(In)의 화력(Pn)을 최대 화력(Pmax) 이내에서 기준 크기만큼씩 순차적으로 증가시킨다. 또한, 단계(S47)에서, 제어부(20)는 단계(S37)부터 단계(S47)로 진행한 경우에는 차(절대값)(△fv)와 차(절대값) (△f)를 비교하고, 단계(S49)부터 단계(S47)로 진행한 경우에는 단계(S45)에서 산정된 차(절대값)(△fv)와 단계(S49)로 진행하기 이전의 단계(S45)에서 산정되어 저장된 차(절대값)(△fv)를 비교하여, 차(절대값)(△fv)를 가장 최소화하는 과정을 수행한다.

제어부(20)는 상술된 단계(S39) 내지 (S49) 및 단계(S51)를 수행하여, 화력의 증가에 의해 차(절대값)(△fv)를 가장 최소화하는 과정(화력 증가 과정)을 수행한다.

단계(S53)에서, 제어부(20)는 화력(Px)과 최소 화력(Pmin)과 비교한다. 여기서, 최소 화력(Pmin)은 제 1 및 제 2 인덕션 화구(8), (9)가 출력할 수 있는 최소 화력에 해당된다. 만약 화력(Px)이 최소 화력(Pmin)보다 크면 단계(S55)로 진행하고, 그렇지 않으면 단계(S67)로 진행한다.

단계(S55)에서, 제어부(20)는 화력(Px)을 기준 크기만큼 감소시켜 조절된 화력(Px)을 산정하여 저장한다.

단계(S57)에서, 제어부(20)는 조절된 화력(Px)과 인덕션 화구(Ix)의 듀티(Dx)로 인덕션 화구(Ix)를 동작시켜 공진 주파수(fw)를 획득하여 확인하고 저장한다. 이 때, 인덕션 화구(In)은 동작하지 않는다.

단계(S59)에서, 제어부(20)는 간섭 소음 발생 여부를 판단하기 위해 공진 주파수(fw)와, 단계(S51) 또는 단계(S37)에서 결정된 화력(Pn)과 듀티(Dn)로 동작된 인덕션 화구(In)의 공진 주파수(fv) 간의 차(절대값) (△fw)를 산정하여 저장한다.

단계(S61) 또는 단계(S37)에서, 제어부(20)는 산정된 차(절대값) (△fw)가 단계(S39) 내지 (S51)에서 산정된 최소화된 차(절대값) (△fv)보다 감소하였는지를 판단한다. 만약 산정된 차(절대값) (△fw)가 최소화된 차(절대값) (△fv)보다 감소하였으면 단계(S55)의 화력 감소 과정이 효과가 있으므로 단계(S63)로 진행하고, 그렇지 않으면 단계(S55)의 화력 감소 과정이 효과가 없으므로 단계(S65)로 진행한다.

단계(S63)에서, 제어부(20)는 산정된 차(절대값) (△fw)와 가청 주파수 범위의 최저 주파수(fam)를 비교하여 간섭 소음 발생 여부를 판단한다. 만약 산정된 차(절대값)(△fw)가 가청 주파수 범위의 최저 주파수(fam)보다 크면, 제어부(20)는 간섭 소음이 발생할 수 있으므로 조절된 화력(Px)을 더 감소시키기 위해 단계(S53)로 진행하고, 그렇지 않으면 간섭 소음이 발생하지 않을 것으로 판단하여 단계(S67)로 진행한다.

단계(S65)에서, 제어부(20)는 단계(S55)의 화력 감소 과정이 단계(S61)에서 효과가 없는 것으로 판단하여, 단계(S61) 이전에 수행된 단계(S55)에서의 조절된 화력(Px)을 기준 크기만큼 증가시켜 인덕션 화구(Ix)의 화력으로 결정한다. 이렇게 결정된 인덕션 화구(Ix)의 화력은 차(절대값)(△fw)를 가장 작아지도록 한다.

단계(S53) 내지 (S63)는 인덕션 화구(Ix)의 화력(Px)을 최소 화력(Pmin) 이상에서 기준 크기만큼씩 순차적으로 감소시켜 인덕션 화구(Ix)의 공진 주파수(fw)를 증가시키는 과정에 해당된다. 단계(S51)에서, 제어부(20)는 단계(S53)로부터 진행된 경우에는 상술된 단계(S53)와 같으며, 단계(S63)로부터 진행된 경우에는 단계(S55)에서의 조절된 화력(Px)과 최소 화력(Pmin)을 비교하며, 이어서 단계(S55)에서 기준 크기만큼을 조절된 화력(Px)에 추가적으로 감소시키는 과정을 수행하여 인덕션 화구(Ix)의 화력(Px)을 최소 화력(Pmin) 이내에서 기준 크기만큼씩 순차적으로 감소시킨다. 또한, 단계(S61)에서, 제어부(20)는 단계(S51)부터 단계(S61)로 진행한 경우에는 차(절대값)(△fw)와 최소화된 차(절대값) (△fv)를 비교하고, 단계(S63)부터 단계(S61)로 진행한 경우에는 단계(S59)에서 산정된 차(절대값)(△fw)와 단계(S63)로 진행하기 이전의 단계(S59)에서 산정되어 저장된 차(절대값)(△fw)를 비교하여, 차(절대값)(△fw)를 가장 최소화하는 과정을 수행한다.

제어부(20)는 상술된 단계(S53) 내지 (S63) 및 단계(S65)를 수행하여, 화력의 감소에 의해 차(절대값)(△fv)를 가장 최소화하는 과정(화력 감소 과정)을 수행한다.

단계(S67)에서, 제어부(20)는 단계(S37) 내지 (S65)에서의 화력 변경 과정이 수행된 인덕션 화구(In)의 설정 적산 전력과 인덕션 화구(Ix)의 설정 적산 전력이 화력 변경 전의 인덕션 화구(In)의 설정 적산 전력(Wn)과, 인덕션 화구(Ix)의 설정 적산 전력(Wx)과 동일하거나 근접하도록 인덕션 화구(In)의 듀티(Dn)과 인덕션 화구(Ix)의 듀티(Dx) 중의 적어도 하나 이상을 조절하여, 인덕션 화구(In)과 (Ix)의 설정 적산 전력 각각이 일정하게 유지되도록 한다. 단계(S49)로부터 단계(S67)로 진행된 경우, 단계(S49) 이전에 수행된 단계(S41)의 조절된 화력(Pn)을 기준으로 듀티(Dn)를 조절하여 설정 적산 전력(Wn)과 동일하도록 하며, 이때의 조절된 화력(Pn)과 듀티(Dn)를 인덕션 화구(In)의 결정된 화력(Pn)과 듀티(Dn)로 지칭하고, 인덕션 화구(Ix)의 화력(Px)과 듀티(Dx)를 인덕션 화구(Ix)의 결정된 화력(Px)과 듀티(Dx)로 지칭한다.

또한, 단계(S63)로부터 단계(S67)로 진행된 경우, 단계(S51)에서의 인덕션 화구(In)의 결정된 화력(Pn)을 기준으로 듀티(Dn)를 조절하여 설정 적산 전력(Wn)과 동일하도록 하고, 단계(S63) 이전에 수행된 단계(S57)에서의 조절된 화력(Px)을 기준으로 듀티(Dx)를 조절하여 설정 적산 전력(Wx)과 동일하도록 한다. 이때의 조절된 듀티(Dn)를 인덕션 화구(In)의 결정된 듀티(Dn)로 지칭하고, 인덕션 화구(Ix)의 조절된 화력(Px)과 듀티(Dx)를 인덕션 화구(Ix)의 결정된 화력(Px)과 듀티(Dx)로 지칭한다.

또한, 단계(S65)로부터 단계(S67)로 진행된 경우, 단계(S51)에서의 인덕션 화구(In)의 결정된 화력(Pn)을 기준으로 듀티(Dn)를 조절하여 설정 적산 전력(Wn)과 동일하도록 하고, 단계(S65)에서의 인덕션 화구(Ix)의 결정된 화력(Px)을 기준으로 듀티(Dx)를 조절하여 설정 적산 전력(Wx)과 동일하도록 한다. 이때의 조절된 듀티(Dn)를 인덕션 화구(In)의 결정된 듀티(Dn)로 지칭하고, 조절된 듀티(Dx)를 인덕션 화구(Ix)의 결정된 듀티(Dx)로 지칭한다.

상술된 과정을 통하여, 제어부(20)는 인덕션 화구(In)의 결정된 화력(Pn) 및 듀티(Dn)와 인덕션 화구(Ix)의 결정된 화력(Px)과 듀티(Dx)를 산정하여 저장한다.

단계(S69)에서, 제어부(20)는 단계(S67)에서의 인덕션 화구(In)와 (Ix)를 각각의 결정된 화력(Pn) 및 듀티(Dn)와, 결정된 화력(Px) 및 듀티(Dx)로 동작시킨다. 정확하게는, 제어부(20)는 단계(S37)에서 결정된 인덕션 화구(In)와 (Ix)에 각각 대응하는 제 1 또는 제 2 인덕션 화구(8), (9)를 결정된 화력(Pn) 및 듀티(Dn)와, 결정된 화력(Px) 및 듀티(Dx)로 동작시킨다.

단계(S71)에서, 제어부(20)는 사용자에 의한 설정 화력과 듀티로 복수의 인덕션 화구들을 동작시킨다. 즉, 제어부(20)는 설정 화력(P1), (P2)과 설정 듀티(D1), (D2)로 제 1 및 제 2 인덕션 화구(8), (9)를 동작시키며, 이때 설정 듀티(D1)와 (D2)가 일정 시간 중첩되더라도 단계(S35)에서의 판단에 의해서 간섭 소음이 발생되지 않는다.

상술된 단계(S39) 내지 (S51)의 화력 증가 과정과 단계(S53) 내지 (S65)의 화력 감소 과정은 그 순서가 변경되어 수행될 수도 있다. 즉, 화력 감소 과정이 먼저 수행되고 화력 증가 과정이 나중에 수행될 수도 있다.

또한, 제어부(20)는 단계(S31), (S33), (S35) 및 (S71)의 과정을 듀티 엇갈림 제어 과정이나 주파수 변경 제어 과정에 대하여 독립적으로 우선적으로 수행하고, 단계(S35)에서 만약 공진 주파수들(f1), (f2) 간의 차(절대값)(△f)가 가청 주파수 범위의 최저 주파수(fam)보다 크면, 제어부(20)는 간섭 소음이 발생할 것으로 판단하여 듀티 엇갈림 제어 과정이나 주파수 변경 제어 과정을 수행할 수도 있다.

또한, 단계(S35)에서, 제어부(20)는 차(절대값)(△f)와 가청 주파수 범위의 최고 주파수를 비교하며, 만약 차(절대값)(△f)가 가청 주파수 범위의 최고 주파수 이상이면 단계(S71)로 진행하고 그렇지 않으면 단계(S37)로 진행할 수도 있다.

도 3의 실시예에서 제어부(20)는 차(절대값)(△fv) 및 (△fw)가 가청 주파수 범위의 최저 주파수 이하가 되도록 설정 화력의 낮은 인덕션 화구(In)의 화력을 높이고 설정 화력이 높은 인덕션 화구(Ix)의 화력을 낮추는 과정을 수행한다. 또한, 제어부(20)는 차(절대값)(△fv) 및 (△fw)가 가청 주파수 범위의 최고 주파수(예를 들면, 20kHz) 이상이 되도록 설정 화력의 낮은 인덕션 화구(In)의 화력을 낮추고 설정 화력이 높은 인덕션 화구(Ix)의 화력을 높이는 과정을 수행할 수도 있다.

또한, 3구 이상의 인덕션 화구들이 구비된 유도 가열 조리기의 경우, 도 3의 2구의 인덕션 화구들에 대한 제어와 동작 원리는 동일하지만, 추가되는　화구의 개수만큼, 화력을 조절하고, 공진 주파수들을 비교하는 조건이 늘어난다. 즉, 각 화구 중 가장 낮은 공진 주파수(fmin)를 지닌 인덕션 화구의 화력을 고정하고,　나머지 인덕션 화구들의 화력을 기준 크기만큼 증가시켜 조절하고, 가장 낮은 공진 주파수(fmin)와, 조절된 화력에 따른 인덕션 화구들의 공진 주파수들을 각각 비교하여, 공진 주파수들 간의 차(절대값)이 가청 주파수 범위의 최저 주파수 이내인지 확인하는 화력 증가 과정을 수행한다. 이 화력 증가 과정에서 간섭 소음이 발생되지 않으면 화력 감소 과정을 수행하지 않고, 간섭 소음이 발생되면 화력 감소 과정을 수행한다. 화력 감소 과정은 가장 낮은 공진 주파수(fmin)를 지닌 인덕션 화구의 화력을 기준 크기만큼 감소시켜서 조절하고, 화력 증가 과정에 의한 인덕션 화구들의 공진 주파수들과, 화력이 감소된 의한 인덕션 화구의 공진 주파수를 각각 비교하여, 공진 주파수들 간의 차(절대값)이 가청 주파수 범위의 최저 주파수 이내인지 확인하는 화력 감소 과정을 수행한다. 또한, 간섭 소음 방지 방법의 수행되기 이전의 각 인덕션 화구들의 적산 전력이 충족되도록, 인덕션 화구들의 각 듀티를 조절하는 과정이 수행된다.

예를 들면, 인덕션 화구1이 가장 낮은 공진 주파수를 지니고, 인덕션 화구3이 가장 높은 공진 주파수를 지니고, 인덕션 화구2가 중간의 공진 주파수를 지닐 경우, 제어부(20)는 인덕션 화구1의 화력을 고정하고, 인덕션 화구2와 3을 기준 크기만큼 화력을 올리고, 인덕션 화구1 내지 3의 공진 주파수들 간의 차(절대값) (인덕션 화구1의 공진 주파수와 인덕션 화구2의 공진 주파수 간의 차, 인덕션 화구1의 공진 주파수와 인덕션 화구3의 공진 주파수 간의 차)를 산정한다. 제어부(20)는 인덕션 화구1의 공진 주파수와 인덕션 화구2의 공진 주파수 간의 차가 가청 주파수 범위의 최저 주파수 이내이나 인덕션 화구1의 공진 주파수와 인덕션 화구3의 공진 주파수 간의 차가 가청 주파수 범위의 최저 주파수를 초과하면 인덕션 화구3만의 화력을 기준 크기만큼 더 증가시키는 것으로 화력 증가 과정이 수행된다. 만약 인덕션 화구2 및 인덕션 화구3의 화력이 최대 화력이지만, 간섭 소음이 발생되면, 인덕션 화구1의 화력을 기준 크기만큼 감소시켜 화력 감소 과정이 수행된다. 이러한 방법으로 제어부(20)는 복수의 인덕션 화구들이 구비된 경우에도 간섭 소음 방지 방법을 수행할 수 있다.

또한, 제어부(20)는 3개 이상의 인덕션 화구들의 화력을 조절하여 인덕션 화구들의 공진 주파수들 간의 차가 가청 주파수 범위의 최대 주파수 이상이 되도록 할 수도 있다.

도 4는 도 1의 유도 가열 조리기에 의해 수행되는 가열량 보상 과정을 설명하는 그래프이다. 제어부(20)가 제 1 및 제 2 구동부(18), (19)를 제어하여 제 1 및 제 2 구동부(18), (19)가 제 1 및 제 2 인덕션 화구(8), (9)에 설정 듀티(듀티 온(ON) 및 오프(OFF))에 따라 화력을 인가한다. 이상적으로는 듀티 온(ON)인 시간(t1)에서 화력이 0에서 설정 화력(W1)로 즉시 증가해야 하나, 조리 용기나 유도 가열 조리기 내부의 회로 부품의 시정수값에 의해 도 4와 같이 화력이 0에서 설정 화력(W1)까지 서서히 증가하는 라이징 시간이 발생된다. 도 4에서의 라이징 시간(t1-t2)에 의해서, 가열량(PL-빗금친 부분)의 손실이 야기된다. 즉, 간섭 소음 방지 방법을 수행하면서, 듀티 온(ON) 시점마다 가열량의 손실이 생기기 때문에 설정 적산 전력과 실제의 적산 전력 간에 손실 가열량(PL)만큼 차이가 발생된다.

이를 해결하기 위하여, 제어부(20)는 설정 듀티에 포함된 듀티 오프(OFF) 시점에서 일정 시간이 경과 후에 실제 화력이 오프(OFF)되도록 하여, 즉 제 1 및 제 2 인덕션 화구들을 설정 듀티보다 보상 시간만큼 더 동작시켜 가열량을 보상한다. 구체적으로, 제어부(20)는 제 1 및 제 2 구동부(18), (19)로부터 전류값을 획득하고, 설정 화력(W1)에 대응하는 목표 전류값까지 상승하는데 소요되는 시간(시간(t2)-시간(t1))을 산정하고, 시간(t1)부터 시간(t2)까지 일정 시간 단위로 전류값을 확인하여 전류 상승 곡선의 기울기를 산정하고, 전류 상승 곡선의 기울기를 적분하여　손실 가열량(PL)을 산정한다. 다음으로, 제어부(20)는 손실 가열량(PL)을 현재의 설정 화력(W1)으로 나누어서 보상 시간을 산정한다. 도 4에서는 보상 시간(시간(t3) 내지 (t4))이 도시되고, 제어부(20)는 설정 듀티의 듀티 오프 시점(시간(t3))에서 보상 시간만큼 화력을 유지하고 시간(t4)에서 듀티 오프 신호를 제 1 및 제 2 구동부(18), (19)로 인가한다. 즉, 제어부(20)는 설정 듀티에 보상 시간을 합산하고, 제 1 및 제 2 구동부(18), (19)로 (설정 듀티의 온 듀티 시간(시간(t3)-시간(t1)) + 보상 시간)을 포함하는 듀티 제어 신호를 제 1 및 제 2 구동부(18), (19)로 인가하여, 제 1 및 제 2 인덕션 화구(18), (19)는 (설정 듀티의 온 듀티 시간(시간(t3)-시간(t1)) + 보상 시간) 동안 가열 동작을 수행한다. 예를 들면, 온 듀티 시간(3초)이고, 보상 시간(0.2초)이면, 제어부(20)는 듀티(3.2/6)를 포함하는 제어 신호를 생성하여 제 1 및 제 2 구동부(18), (19)로 인가함으로써, 손실 가열량의 보상 과정을 수행한다.

상술된 바와 같이, 제어부(20)는 제 1 및 제 2 구동부(18), (19)로부터의 전류값을 이용하여 가열량 보상을 하였으나, 다른 측정값(예를 들면, 전압값 등)을 이용하여 가열량 보상을 수행할 수도 있다.

다른 방법으로, 유도 가열 조리기는 제 1 및 제 2 인덕션 화구(8), (9)에서의 적산 전력을 측정하는 적산 전력계를 구비하고, 제어부(20)는 적산 전력계로부터 적산 전력을 획득한다. 제어부(20)는 최대 화력과 전체 듀티(6/6)에서의 적산 전력 데이터를 저장하고, 최대 화력과 설정 듀티로 인한 적산 전력을 적산 전력계로부터 인가 받고, 저장된 적산 전력 데이터에 포함된 적산 전력과 인가된 적산 전력 간의 차(적산 전력 차)를 최대 화력으로 나누어서 보상 시간을 산정할 수도 있다. 또한, 제어부(20)는 제어 가능한 화력들과 전체 듀티(6/6)에서의 모든 적산 전력 데이터를 저장하며, 설정 화력과 설정 듀티로 인한 적산 전력을 적산 전력계로부터 인가 받고, 저장된 설정 화력에 대응하는 적산 전력과 인가된 적산 전력 간의 차를 설정 화력으로 나누어서 보상 시간을 산정할 수도 있다.

도 5는 도 1의 유도 가열 조리기에 의해 수행되는 주파수 제어 과정에서 수행되는 인덕션 화구들의 동작 제어 과정을 설명하는 그래프이다.

도 5의 (a)는 전체 듀티(6/6)와 화력(Wa)으로 동작하는 제 1 인덕션 화구의 화력 그래프(S1)이고, 도 5의 (b)는 시간(t10)에서 듀티 온(ON) 동작하는 제 2 인덕션 화구(9)의 화력 그래프(S2)이다.

주파수 제어 과정에 의해서, 제 1 인덕션 화구(8)의 화력 및/또는 제 2 인덕션 화구(9)의 화력이 조절되어 제 1 인덕션 화구(8)가 화력(Wa)으로, 제 2 인덕션 화구(9)가 화력(Wb)으로 동작할 경우에는 간섭 소음이 발생되지 않는다, 그러나, 라이징 시간(시간(t10) 내지 (t11))으로 인하여, 제 2 인덕션 화구(9)의 화력이 0에서부터 화력(Wb)으로 서서히 증가하게 된다. 즉, 라이징 시간 동안, 제 2 인덕션 화구(9)의 공진 주파수가 변화게 됨으로써, 제 1 및 제 2 인덕션 화구(8), (9)의 공진 주파수들 간의 차(절대값)이 가청 주파수 범위에 포함되어 간섭 소음이 발생된다.

이러한 간섭 소음을 방지하기 위해, 제어부(20)는 듀티 엇갈림 제어 또는 주파수 변경 제어의 동작 중 복수의 인덕션 화구들의 각 듀티가 중첩되는 경우, 각 인덕션 화구가 듀티 오프(OFF) 상태에서 듀티 온(ON) 상태로 변경되는 시점을 일치시켜 각 인덕션 화구의 라이징 시간으로 인한 주파수 변화가 동일하게 발생하게 하여 인덕션 화구들의 공진 주파수들 간의 차가 거의 없거나 가청 주파수 범위를 벗어나도록 한다. 만일 제 1 인덕션 화구(8)가 전체 듀티(6/6)이고, 제 2 인덕션 화구(9)가 설정 듀티라면, 제어부(20)는 제 2 인덕션 화구(9)의 듀티 온(ON) 시점 이전에 제 1 인덕션 화구(8)를 듀티 오프(OFF)시키고 제 2 인덕션 화구(9)의 듀티 온(ON) 시점에서 제 1 및 제 2 인덕션 화구(8), (9)를 듀티 온(ON) 상태로 동작하도록 하여, 라이징 타임의 주파수 변화로 인한 간섭 소음을 방지할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형의 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

1: 전원부 3: 정류부
5: 입력부 7: 표시부
8, 9: 제 1 및 제 2 인덕션 화구 18, 19: 제 1 및 제 2 구동부
20: 제어부

Claims (18)

1. 복수의 인덕션 화구들을 각각 동작시키는 복수의 구동부들과;
   사용자로부터 상기 복수의 인덕션 화구들 각각에 대한 설정 화력 및 설정 듀티 또는 화력 단계를 획득하는 입력부와;
   상기 복수의 인덕션 화구들을 상기 설정 화력과 설정 듀티로 또는 상기 화력 단계에 대응하는 설정 화력과 설정 듀티로 각각 동작시키되, 상기 복수의 인덕션 화구들의 동시 가열 동작을 수행할 경우, 상기 복수의 인덕션 화구들의 각 설정 듀티의 합과 듀티 주기를 비교하는 제 1 비교를 수행하여 상기 복수의 인덕션 화구들에 대한 듀티 엇갈림 제어나 주파수 변경 제어를 수행하는 간섭 소음 방지 과정을 수행하는 제어부를 구비하고,
   상기 제 1 비교에서, 상기 복수의 인덕션 화구들의 설정 듀티들의 합이 상기 듀티 주기보다 큰 경우, 상기 제어부는 상기 복수의 인덕션 화구들 중의 적어도 하나의 인덕션 화구의 설정 듀티를 감소시키고 상기 하나의 인덕션 화구의 설정 화력을 증가시키되, 상기 하나의 인덕션 화구의 설정 적산 전력은 일정하게 유지되도록 하고,
   상기 제어부는 상기 복수의 인덕션 화구들의 설정 듀티와 감소된 설정 듀티의 합과 듀티 주기를 비교하는 제 2 비교를 수행하고,
   상기 제 2 비교에서, 상기 복수의 인덕션 화구들의 설정 듀티와 감소된 설정 듀티의 합이 듀티 주기보다 작거나 같은 경우, 상기 제어부는 상기 복수의 인덕션 화구들의 설정 듀티와 감소된 설정 듀티 및 설정 화력과 증가된 설정 화력으로 상기 듀티 엇갈림 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 유도 가열 조리기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 복수의 인덕션 화구들을 상기 설정 화력들과 설정 듀티들로 교번하여 동작시켜 상기 복수의 인덕션 화구들의 공진 주파수들을 상기 복수의 구동부들로부터 각각 확인하고, 상기 확인된 공진 주파수들을 통하여 간섭 소음 발생 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 유도 가열 조리기.
3. 제2항에 있어서,
   상기 간섭 소음이 발생하는 것으로 판단된 경우, 상기 제어부는 상기 듀티 엇갈림 제어나 주파수 변경 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 유도 가열 조리기.
4. 제2항에 있어서,
   상기 간섭 소음이 발생하지 않는 것으로 판단된 경우, 상기 제어부는 상기 복수의 인덕션 화구들을 상기 설정 화력 및 설정 듀티로 동작시키는 것을 특징으로 하는 유도 가열 조리기.
5. 제1항에 있어서,
   상기 제 1 비교에서 상기 복수의 인덕션 화구들의 설정 듀티들의 합이 상기 듀티 주기보다 작거나 같은 경우, 상기 제어부는 상기 듀티 엇갈림 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 유도 가열 조리기.
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 제1항에 있어서,
   상기 제 2 비교에서 상기 복수의 인덕션 화구들의 설정 듀티와 감소된 설정 듀티의 합이 듀티 주기보다 큰 경우, 상기 제어부는 상기 주파수 변경 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 유도 가열 조리기.
10. 제1항 또는 제9항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 복수의 인덕션 화구들을 상기 설정 화력 및 설정 듀티로 교번하여 동작시켜 상기 복수의 인덕션 화구들의 공진 주파수들을 상기 복수의 구동부들로부터 각각 확인하고, 상기 공진 주파수들 간의 차(절대값)가 가청 주파수 범위를 벗어나도록 상기 복수의 인덕션 화구들의 설정 화력들 중의 적어도 하나 이상의 설정 화력을 조절하는 주파수 변경 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 유도 가열 조리기.
11. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 공진 주파수들 간의 차(절대값)이 상기 가청 주파수 범위의 최저 주파수보다 작거나 같도록 하기 위해, 가장 큰 공진 주파수를 지닌 인덕션 화구의 설정 화력에 대한 증가 공정 및 가장 작은 공진 주파수를 지닌 인덕션 화구의 설정 화력에 대한 감소 공정 중의 적어도 하나 이상을 수행하는 것을 특징으로 하는 유도 가열 조리기.
12. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 공진 주파수들 간의 차(절대값)이 상기 가청 주파수 범위의 최고 주파수보다 크거나 같도록 하기 위해, 가장 큰 공진 주파수를 지닌 인덕션 화구의 설정 화력에 대한 감소 공정 및 가장 작은 공진 주파수를 지닌 인덕션 화구의 설정 화력에 대한 증가 공정 중의 적어도 하나 이상을 수행하는 것을 특징으로 하는 유도 가열 조리기.
13. 제10항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 설정 화력이 조절된 인덕션 화구의 설정 적산 전력이 일정하게 유지되도록 상기 설정 화력이 조절된 인덕션 화구의 설정 듀티를 조절하는 것을 특징으로 하는 유도 가열 조리기.
14. 제1항 내지 제5항 및 제9항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 인덕션 화구들이 동작하다가 단수의 인덕션 화구만이 동작하게 되는 경우, 상기 제어부는 상기 단수의 인덕션 화구를 상기 설정 화력과 설정 듀티로 동작시키는 것을 특징으로 하는 유도 가열 조리기.
15. 제1항 내지 제5항 및 제9항 중의 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나 이상의 인덕션 화구에서 조리 용기의 탈거가 기준 시간 이상 이루어진 경우, 상기 제어부는 상기 조리 용기가 탈거된 인덕션 화구의 조리를 취소하는 것을 특징으로 하는 유도 가열 조리기.
16. 제1항 내지 제5항 및 제9항 중의 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나 이상의 인덕션 화구의 설정 화력이 사용자에 의해 변경된 경우, 상기 제어부는 상기 간섭 소음 방지 과정을 처음부터 다시 수행하는 것을 특징으로 하는 유도 가열 조리기.
17. 제1항 내지 제5항 및 제9항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 복수의 인덕션 화구들을 동작시킬 때에 듀티 온(ON) 시점에서 발생되는 라이징 시간에 의한 손실 가열량을 보상하기 위한 보상 시간을 산정하여 상기 복수의 인덕션 화구들의 듀티 온(ON) 상태를 상기 보상 시간 동안 더 유지하는 것을 특징으로 하는 유도 가열 조리기.
18. 제1항 내지 제5항 및 제9항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 복수의 인덕션 화구가 듀티 오프(OFF) 상태에서 듀티 온(ON) 상태로 변경되는 시점을 일치시키도록 상기 복수의 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 유도 가열 조리기.

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