KR19990060407A - 유도가열밥솥의 오븐 - Google Patents

Abstract

본 고안은 전기 보온 밥솥의 오븐에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 오븐의 저면 중앙에 열전달율이 좋은 칩을 설치하여 취반시 오븐의 각 부분에 고른 열전달로 균일한 취반이 이루어 지도록 하는 전기 보온 밥솥의 오븐에 관한 것이다.

본 고안에 의한 유도가열밥솥의 오븐은, 오븐의 저면 중앙부위에 알루미늄보다 열전도성이 좋은 열전도부재가 내장되는 것을 기술적 요지로 하고 있다. 상기 열전도부재에 의해 오븐 중앙부로 열전달이 잘 이루어져 전체적으로 균일한 열전달이 이루어져 균일한 취반이 이루어 지는 효과가 있다.

Description

유도가열밥솥의 오븐

본 고안은 전기 보온 밥솥의 오븐에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 오븐의 저면 중앙에 열전도성이 좋은 열전도부를 설치하여 취반시 오븐의 각 부분에 고른 열전달로 균일한 취반이 이루어 지도록 하는 전기 보온 밥솥의 오븐에 관한 것이다.

일반적으로 최근에는 가스 등을 이용하여 취반하는 대신에 편리한 전기를 이용하여 취반을 행하는 전기 보온 밥솥이 많이 사용되고 있는바, 상기 전기 보온 밥솥에는 가열원리에 따라 간접가열 방식과 유도가열 방식으로 대별된다.

간접가열 방식은 외부전원의 공급에 따라 히터가 가열되고 상기 히터열이 쌀을 담고 있는 오븐에 전달되어 취반을 행하게 되며, 유도가열 방식은 외부전원의 공급에 의해 유도된 자기가 오븐에 전달되고 상기 오븐에 전달된 자기에 의해 오븐자체가 발열되어 취반을 행하게 된다.

먼저, 도1 을 참조하여 유도가열 방식에 의한 일반적인 유도가열밥솥의 구성에 대하여 간단히 살펴본다. 도시된 바와같이, 유도가열밥솥은, 본체(4)와 상기 본체를 개폐하는 덮개(2)를 포함하여 구성되고, 상기 본체(4)의 내부에는 오븐(6)이 수납가능하게 설치된다. 그리고 상기 오븐(6)과 근접한 하단부분에는 워킹코일(8)이 권취되어 있고, 오븐(6)의 측면 상부에는 측면히터(9)가 설치되며, 덮개(2)의 내부에는 상부히터(5)가 설치되어 있다. 상기 히터(5, 9)는, 주로 보온시 동작하게 되는 것이고, 때로는 가열시 보조열원으로 사용되기도 한다.

그리고 상기 오븐(6)의 저면에는 바탐센서(Sb)가 설치되고, 덮개(2)의 내부에는 탑센서(St)가 설치되어 있다. 상기 바탐센서(Sb)와 탑센서(St)는, 가열도중 오븐(6)의 상부 및 하부의 온도를 감지하고, 이렇게 감지된 온도에 기초하여 이후의 가열조건을 결정하기 위한 것이다.

상기와 같이 구성되는 유도가열밥솥의 기본적인 가열원리를 살펴보면, 상기 밥솥은 고주파 유도가열 원리를 이용한 것으로써, 코일에 전류를 흘리면 앙페르의 오른나사 법칙에 의해 코일에는 자력선이 발생하게 되는데, 상기 변화되는 자력선이 도체에 투과하게 되면 도체 자체에 기전력이 유도된다. 상기 유도된 기전력에 의해 도체내에는 전류가 흐르게 되며 상기 전류에 의해 도체의 저항에 의한 주울(Joul)열이 발생되어 도체 자체가 가열됨에 따라 도체내에 담긴 물품에 열을 전달시켜 조리를 행하게 되는 원리이다.

상기의 설명에서와 같이 외부전원의 공급에 따라 워킹코일(8)에 전류가 공급되어 워킹코일(8)에서 발생된 기전력이 오븐(6)에 전달되어 오븐(6)자체의 발열에 의해 오븐(6)내부에 담긴 쌀을 취반하게 된다.

상기 유도가열 방식과 간접가열 방식의 차이점을 간략하게 설명하면, 공급되는 열량의 차이점에 기인한다. 즉, 히터가열에 의한 열이 오븐에 전달되는 간접가열 방식에서는 오븐에 전달되는 열량이 적은 반면에, 유도가열 방식에 의한 밥솥에서는 유도되는 자력선에 의해 오븐 자체가 발열함에 따라 오븐내에 많은 열량이 전달됨에 따라 간접가열 방식에 비해 취반 시간의 단축 및 밥맛이 더 좋게 되는 장점이 있다.

그리고, 상기 유도가열 방식에 의한 밥솥이 간접가열 방식에 의한 밥솥보다는 공급되는 열량이 많음에 의해 더 낳은 밥맛을 유지할 수 있으나, 가스 등을 이용한 종래의 밥솥보다는 효율이 좋지 않다. 이는 가스 등을 이용하는 경우에는 가스의 높은 열량으로 인하여 단시간에 취반이 행하여 지고 또한 밥맛도 좋게 유지된다. 상기의 설명에서와 같이 보다 낳은 밥맛을 유지하기 위하여는 보다 많은 열량이 공급되어야 하나 전기를 이용한 밥솥에서는 공급되는 전력량이 제한됨에 따라 일정한 한계가 있게 된다.

한편, 도 2 에 도시된 바와같이, 유도가열 방식을 이용한 유도가열밥솥의 오븐(6)은 두가지 다른 재질로 구성되는데, 이는 일정하게 공급되는 전력량 하에서 오븐(6)자체에 보다 많은 열량이 공급될 수 있도록 하기 위함이다. 이른 좀 더 자세히 설명하면, 워킹코일(8)과 접하는 용기외부(6a)는 스테인레스 재질로 이루어지고, 쌀과 물이 담기는 용기내부(6b)는 알루미늄 재질로 구성된다. 이는 워킹코일(8)에서 유도된 자력선이 상기 스테인레스 재질의 용기외부(6a)를 통하여 더 잘 전달되게 되며, 상기 전달된 자력선에 의하여 전류가 발생하여 상기 발생된 전류에 의해 용기내부(6b)가 발열하게 되는데, 상기 발열하는 내관체(6b)는 저항이 큰 알루미늄 재질을 이용하여 보다 많은 열량이 공급될 수 있도록 한 것이다.

상기에서와 같이 유도가열 방식에 의한 밥솥에서는 유도되는 자력선이 오븐(6)내로 잘 투과할 수 있도록 용기내부(6b)는 스테인레스 재질을 이용하여, 상기 자력선에 의한 발열을 위하여 용기내부(6b)는 저항이 큰 알루미늄 재질을 이용하여 각각 다른 재질로 이루어져 있다. 한편, 보다 낳은 밥맛을 유지하기 위해서는 보다 많은 열량이 가해져야 하나, 워킹코일(8)에 의해 공급되는 전력량은 제한이 되므로 오븐(6) 자체의 발열량이 크면 클수록 더욱 낳은 밥맛을 제공할 수가 있게 된다.

상기와 같이 오븐(6) 자체가 보다 큰 발열량을 내기 위하여는 용기내부(6b)는 열전도성이 좋은 재질을 사용하여 한다. 도시된 바와 같이 일반적인 유도가열밥솥에서 사용되는 용기내부(6b)의 재질을 알루미늄으로 이루어 졌으며, 상기 알루미늄은 열전도성에 있어서 상당히 양호한 재질이나 상기 알루미늄보다 열전도성이 양호한 재질로 용기내부(6b)를 구성하게 되면 보다 효율적이 된다. 즉, 알루미늄 보다 열전도성이 좋은 동이나 백금과 같은 재질로 용기내부(6b)를 구성하게 되면, 보다 많은 발열이 이루어져 효율적이긴 하나, 상기의 재질로 용기내부(6b)를 구성하기에는 비용의 면에서 불합리 하므로 일반적으로는 저렴하고 열전도성이 좋은 알루미늄으로 용기내부(6b)를 구성하게 된다.

한편, 상기 오븐(6)를 사용하여 취사를 행할 때, 오븐(6) 내부의 내용물에 열전달이 이루어지는 과정을 살펴보기로 한다. 오븐(6) 내부에는 취사를 위하여 적당량의 쌀과 물이 담겨져 있고, 용기내부(6b)의 발열에 따른 열이 전달되어 취사가 이루어진다. 즉, 워킹코일(6)이 위치하는 오븐(6) 하부의 둘레를 통하여 가장 많은 열이 내부로 전달된다. 따라서 오븐(6) 내부의 내용물에 전달되는 열 또한 하부둘레 부분에 가장 많은 열이 공급된다. 이때 오븐(6) 내부의 내용물은 유동성이 가능한 물과 쌀로 이루어 졌으므로 열전달 방식은 전도와 대류중 대류로 주로 이루어진다.

즉, 유동성이 없는 고체의 경우 열전달은 전도로 이루어지나, 유동성이 있는 액체나 기체의 경우에는 대류로 인하여 전체의 열전달이 이루어져 열이 높은 부분은 상부로 상승하고, 열이 낮은 부분은 하부로 이동하는 순환을 통하여 전체적으로 균일한 온도분포를 나타내게 된다. 그러므로 도 2에 도시된 바와 같이 오븐(6) 하부의 외측둘레에서 상방향으로 대류가 일어나고, 상부에 다다른 후, 상부의 중앙을 통해 하부로 내려오는 열순환이 이루어져 전체 내부의 온도를 균일하게 유지하면서 취반이 이루어진다.

상기와 같이 오븐(6) 내부의 내용물은, 전달된 열이 대류에 의해 골고루 공급되어 취반이 이루어지나, 오븐(6)의 정중앙부(a)에는 열전달이 가장 추약하게 된다. 즉, 대류에 의해 외측 하부 둘레에서 외측 상부로 다시 상부중앙에서 중앙하부로 열전달이 이루어짐에 따라 오븐의 정중앙부(a)의 온도가 가장 낮게 나타나고, 이에 따라 상대적으로 오븐 정중앙부(a)에 위치한 내용물은 상대적으로 취반이 덜이루어져 균일하게 취반이 이루어지지 않는 문제점이 발생한다.

본 고안은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 오븐에 중앙부로 많은 열량이 공급되도록 함으로써, 오븐 내부의 전부분에 열이 골고루 전달되도록 하여 균일한 취반이 이루어지도록 하는 오븐을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1 은 종래 전기 보온밥솥의 단면도.

도 2 는 종래 전기보온밥솥 오븐의 단면도.

도 3 은 본 고안에 의한 전기보온밥솥 오븐의 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 오븐12 : 외관체

14 : 내관체16 : 동 칩

a : 오븐 정중앙부

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안에 의한 유도가열밥솥의 오븐은, 오븐의 저면 중앙부위에 알루미늄보다 열전도성이 좋은 열전도부재가 내장되는 것을 기술적 요지로 하고 있다. 상기 열전도부재에 의해 오븐 중앙부로 열전달이 잘 이루어져 전체적으로 균일한 열전달이 이루어져 균일한 취반이 이루어 지는 효과가 있다.

그리고, 상기 열전도부재는, 그 재질이 동으로 이루어진 칩으로 구성되도록 할 수 있다.

다음, 본 고안의 바람직한 실시예를 도시한 도면을 참조하여 본 고안에 의한 오븐의 기술적 구성 및 작용을 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 3 은 본 고안에 의한 열전달 모습을 보인 오븐의 단면도이다. 도시된 바와같이, 본 고안에 의한 오븐은(10), 본체에 설치된 워킹코일과 접하는 용기외부(12)는 스테인레스 재질로 이루어 지고, 취반을 위한 쌀과 물이 담기는 용기내부(14)는 알루미늄 재질로 이루어진다. 상기와 같이 각 재질이 다른 이유는 상술한 바와같이 워킹코일에 의한 자력선이 잘 투과되고 또한 투과된 자력선에 의해 발열이 잘 이루어질 수 있도록 하기 위함이다.

한편, 상기 오븐(10) 저부의 중앙에는 알루미늄 보다 열전도성이 좋은 재질로 이루어진 열전도부재(16)가 위치한다. 상기 열전도부재(16)가 오븐의 중앙에 위치하는 이유는, 상기 열전도부재(16)에 의해 알루미늄으로 이루어진 오븐(10)의 양측보다 빨리 열전도가 이루어져 중앙상부로 열전달이 이루어 질 수 있기 때문이다. 즉, 상술한 바와 같이, 열대류에 의해 오븐(10)의 정중앙부의 열전달이 가장 좋지 않으므로, 상기 열전도부재(16)에 의해 상대적으로 중앙부위를 빨리 고온으로 되게 하고, 상기 열을 중앙상부로 전달이 이루어지도록 하여 오븐(10)의 정중앙부에 많은 열을 공급할 수가 있게 된다.

한편, 알루미늄보다 열전도성이 좋은 금속은 동과 백금이 있으나, 백금은 그 가격의 면에서 바람직 하지 않아 본 실시예에서는 동으로 상기 열전도부재(16)를 구성하는 것으로 한다. 물론 백금으로 상기 열전도부재(16)를 구성하는 것도 불가능한 것은 아니나, 경제적인 면을 고려해볼 때 동으로 구성하는 것이 더욱 바람직하다.

다음, 상기의 구성으로 이루어진 오븐(10)에 있어, 내부의 내용물에 열이 전달되는 과정을 설명하기로 한다.

먼저, 전력의 공급에 의해 워킹코일이 작동되면, 용기내부(14)는 발열하게 되는데, 각 부위에 따라 발열량이 달라지게 된다. 즉, 저면 중앙부에 위치한 열전도부재(16)는 알루미늄보다 열전달율이 좋으므로 다른부위에 비하여 보다 빨리 그리고 보다 많이 발열하게 되고, 상기의 열전도부재(16)의 발열에 의한 열이 전달되는 부위는 상대적으로 다른 부위보다 대류가 잘 이루어지게 된다.

즉, 열전도부재(16)가 위치하는 하부중앙 부분에 위치하는 오븐(10) 내부의 내용물이 빨리 데워져 직 상방향으로 대류작용이 일어나고, 이에따라 오븐 정주앙부(a)에 많은 열이 전달될 수 있게 된다. 그러므로 도 3에 도시된 바와 같이, 전체적인 대류작용은, 오븐(10) 하부의 둘레에서 상방향으로 전달되어 다시 상부중앙의 하부로 열전달이 이루어지는 일반적인 대류작용과, 열전도부재(16)에 의하여 오븐(10) 하부 중앙에서 직선 상방향으로 일어나는 대류작용으로 이루어진다.

상기와 같이 대류작용이 이루어 짐으로서, 종래의 일반적인 대류작용에 의하여는 오븐 정중앙부(a)에는 적은 열이 전달되었으나, 열전도부재(16)에 의한 하부중앙에직 상방으로의 열 전달에 의한 또 다른 대류작용으로 오븐 정중앙부(a)에도 많은 열이 전달되어 전체적으로 골고루 열전달이 이루어 질 수 있게 된다.

이상에서 설명한 본 고안에서는 열전달이 취약한 오븐 정중앙부에 충분한 열전달이 이루어져, 오븐 내부의 내용물은 각 부분이 고른 열전달로 인하여 취반시 균일한 취반이 이루어지는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 오븐의 저면 중앙부위에 알루미늄보다 열전도성이 좋은 열전도부재가 내장됨을 특징으로 하는 유도가열밥솥의 오븐.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 열전도부재는, 그 재질이 동으로 이루어진 칩으로 구성됨을 특징으로 하는 유도가열밥솥의 오븐.