KR200451186Y1 - Safety apparatus for heating cooker - Google Patents
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Abstract
본 고안은 가열 조리기기의 안전 장치에 관한 것으로서, 특히 가열 조리기기 내에 이상 과열이 야기되는 때, 가열을 위한 전원이 신속하게 차단되도록 하는 가열 조리기기의 안전 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a safety device for a heating cooker, and more particularly, to a safety device for a heating cooker to quickly cut off power for heating when abnormal overheating is caused in the heating cooker.
본 고안인 가열 조리기기의 안전 장치는 조리 기기의 내솥에 열이 공급되도록 하는 가열부와, 상용교류전압을 정류하여 직류전압을 공급하는 정류부와, 조리기기의 내솥의 온도 또는 온도에 대응하는 전압값을 감지하는 온도 감지부와, 정류부로부터의 직류전압이 가열부에 공급 또는 차단되도록 하는 스위칭 소자와, 직류전압의 공급 및 차단을 수행하도록 하는 제어 신호를 생성하여 스위칭 소자에 인가하여, 전반적인 취반 공정을 수행하는 마이컴과, 감지된 온도 또는 전압값의 크기에 따라 마이컴으로부터 스위칭 소자로 인가되는 제어 신호를 차단하여, 가열부로의 직류전압의 공급을 차단하는 차단부와, 차단부의 동작에 연동하여 마이컴을 대기상태로 초기화하는 리셋부를 포함하여, 마이컴과, 가열부 등의 소자에 대한 보호가 신속하게 수행된다.The safety device of the heating cooker according to the present invention includes a heating part for supplying heat to the inner pot of the cooking device, a rectifying part for rectifying a commercial AC voltage and supplying a DC voltage, and a voltage corresponding to the temperature or temperature of the inner pot of the cooking device. A temperature sensing unit for detecting a value, a switching element for supplying or interrupting a DC voltage from the rectifying unit, and a control signal for supplying and interrupting a DC voltage are generated and applied to the switching element, thereby providing general cooking. The microcomputer performs the process, and a blocking unit which blocks the control signal applied from the microcomputer to the switching element according to the sensed temperature or the magnitude of the voltage value, and cuts off the supply of the DC voltage to the heating unit, and interlocks with the operation of the blocking unit. Including a reset unit for initializing the microcomputer to the standby state, the protection of the microcomputer and the elements such as the heating unit can be quickly performed. All.
Description
본 고안은 가열 조리기기의 안전 장치에 관한 것으로서, 특히 가열 조리기기 내에 이상 과열이 야기되는 때, 가열을 위한 전원이 신속하게 차단되도록 하는 가열 조리기기의 안전 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a safety device for a heating cooker, and more particularly, to a safety device for a heating cooker to quickly cut off power for heating when abnormal overheating is caused in the heating cooker.
일반적인 가열 조리기기는 본체와, 상기 본체 내측에 안착되어 조리물이 담기는 조리용기와, 조리용기에 담긴 조리물이 조리되도록 조리용기의 하부 또는 본체의 내측에 장착되는 취사히터(또는 유도 코일)로 구성되어 있다. A general heating cooking apparatus includes a main body, a cooking container mounted on the inside of the main body to hold food, and a cooking heater (or induction coil) mounted on the lower part of the cooking container or inside the main body to cook food contained in the cooking container. Consists of
이러한 조리기기는 내부에 담긴 조리물을 담아 조리물을 일정 수준 이상의 온도로 가열하여 조리하는 가전제품으로서, 본 명세서에서는 조리용기가 안착되는 본체 부분에 일정 간격으로 형성되어 있는 코일에 전류가 흐르게 됨에 따라 발생되는 자기장으로 인해, 자성체로 구성된 조리용기에 와전류가 발생되도록 하여 조리용기를 가열하는 방식의 유도가열 조리기기에 대해 설명한다. Such a cooking appliance is a home appliance that cooks food by heating the food at a predetermined level or more by containing the food contained therein, and in the present specification, a current flows in coils formed at predetermined intervals in a main body portion on which the cooking vessel is seated. Due to the magnetic field generated according to the present invention, an induction heating cooking apparatus of a method in which an eddy current is generated in a cooking vessel made of a magnetic material to heat the cooking vessel will be described.
유도 가열 조리기기 중에서 일 실시예로, 전기압력밥솥(또는 전기압력보온밥 솥)은 취사 알고리즘 상의 지정된 제어온도로 취사공정이 진행되도록 프로그램 되어 있으며, 밥솥에 위치한 센서온도 값을 마이컴에서 판독하여 취사 알고리즘의 각 공정을 제어하여 취사가 진행되도록 되어 있다. In one embodiment of the induction heating cooker, the electric pressure cooker (or electric pressure thermal cooker) is programmed to proceed the cooking process to the specified control temperature in the cooking algorithm, the reading by reading the sensor temperature value located in the rice cooker in the microcomputer Each process of the algorithm is controlled to cook.
아울러, 전기압력밥솥은 취사 중 일정 압력을 유지하기 위한 압력유지 밸브(예를 들면, 압력추 밸브)와 취사 후에는 증기를 배출하기 위한 증기배출 밸브(예를 들면, Solenoid 밸브) 구조를 가지고 있다. In addition, the electric pressure cooker has a pressure holding valve (for example, a pressure valve) for maintaining a constant pressure during cooking and a steam discharge valve (for example, a solenoid valve) for discharging steam after cooking.
이에, 압력밥솥의 특성상 짧은 시간 내 밥을 짓기 위해서는 많은 열량을 필요로 하므로 고출력(IH열원의 열량)을 요구하기 때문에 수반되는 고전압, 고전류, 고열, 고기압의 압력 등의 위험요소를 수반하게 된다. 이러한 위험요소로부터 고객의 안전확보 차원에서 전기압력밥솥은 10여 가지 이상의 안전장치(기구 및 전기적 안전장치 포함)를 내장하고 출시되고 있는 것이 일반적인 밥솥시장의 추세이다. Therefore, in order to cook rice in a short time due to the nature of the pressure cooker requires a high output (calorie of heat of IH heat source), so it is accompanied by risk factors such as high voltage, high current, high heat, high pressure pressure. In order to secure customers' safety from these risks, the electric pressure cooker has been installed with more than 10 safety devices (including appliances and electric safety devices).
도 1은 종래 기술에 따른 유도 가열 조리기기의 안전 장치의 구성도이다. 1 is a block diagram of a safety device of an induction heating cooker according to the prior art.
도 1에 도시된 바와 같이, 유도가열 조리기기의 안전 장치(1)는 외부전원(상용교류전원)을 인가받아 공급하는 전원부(11)와, 외부전원을 직류전압으로 정류 및 평활하는 정류부(12)와, 외부 전원의 전원부(11)로의 인가를 차단하는 퓨즈(13)와, 스위칭소자(30)에 의한 직류전압의 스위칭 동작에 의해 생성된 공진전압을 공급받아 가열을 수행하는 공진부(20)와, 스위칭소자(30)의 스위칭 동작(온/오프)을 제어하는 구동펄스를 생성하여 인가하는 IGBT 구동부 및 발진부(14)와, IGBT 구동부 및 발진부(14)로부터의 구동펄스에 따라 온/오프하여 직류전압의 스위칭 동작을 수행하는 스위칭소자(30)와, IGBT 구동부 및 발진부(14)로 유도가열명령을 전송하여, 유도가열이 이루어지도록 하는 MICOM부(40)로 이루어진다. As shown in FIG. 1, the
전원부(11)는 상용교류전원을 외부로부터 인가받아 정류부(12)에 인가한다. 또한, 정류부(12)는 상용교류전원을 직류전압으로 정류 및 평활하는 소자로서, 다이오드 브리지 형태의 정류회로와, 캐패시터 등으로 구성된 평활회로로 이루어질 수 있다. The
퓨즈(13)는 예를 들면, 내솥 부근에 부착되어, 평상시에는 외부 전원이 전원부(11)에 인가되도록 하나, 이상 과열이 야기된 경우, 내부의 회로가 단락되어, 외부 전원 전체가 전기압력밥솥에 공급되는 것이 차단된다. The
또한, IGBT 구동부 및 발진부(14)는 MICOM부(40)로부터의 유도가열명령에 따라 기저장된 형태(즉, 기저장된 듀티비를 지닌 파형)의 구동펄스를 스위칭소자(30)에 인가한다. 또한, IGBT 구동부 및 발진부(14)는 취사 공정에 따라 구동펄스의 듀티비를 유지하거나 가변하고, 이에 따른 구동펄스를 스위칭소자(30)에 인가한다. In addition, the IGBT driver and the
스위칭 소자(30)는 게이트단자를 통하여 인가되는 신호(예를 들면, 구동펄스 등)에 의해 온/오프되는 IGBT 소자가 사용되며, 게이트 단자에 유입되는 구동펄스의 안정화를 위하여 게이트 단자와 이미터 단자 사이에 bias 안정화를 위한 저항(R)이 장착된다. The
하지만 이러한 종래의 안전장치는 마이컴 등이 정상적인 조건일 때의 보호대책으로, 예상치 못한 내적, 외적 요인 외란(예를 들면, Noise성분, 순간적인 정전, 고객의 오사용 등)에 의한 마이컴의 오동작 등에 대해서는 퓨즈(온도Fuse)에 의한 전원차단 방법 외에는 안전하고 정확한 대응이 어려웠다. However, such a conventional safety device is a protective measure when the microcomputer is in a normal condition, and the microcomputer malfunctions due to unexpected internal and external disturbances (for example, noise component, instantaneous power failure, misuse of the customer, etc.). It was difficult to respond safely and accurately except for the method of shutting off the power by a fuse.
상술된 바와 같이, 이는 이상과열을 감지한 최종단의 퓨즈에 의해 외부전원의 인가가 차단되어 안전은 확보되더라도 유도 가열 조리기기의 일부분이 망실(기구적 변형)되는 경우가 있었다. As described above, even if the application of the external power is blocked by the fuse of the final stage that detects the abnormal overheating, even if safety is ensured, a part of the induction heating cooker is sometimes lost (mechanical deformation).
이에, 본 고안은 내적 및 외적 요인으로부터 마이컴 및 가열부(히터, IH 코일 등)를 보호할 수 있는 가열 조리기기의 안전 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. Accordingly, an object of the present invention is to provide a safety device for a heating cooker that can protect a microcomputer and a heating unit (heater, IH coil, etc.) from internal and external factors.
또한, 본 고안은 내적 및 외적 요인에 의한 이상 과열이 발생하는 경우, 가열부로의 전원이 신속하고, 신뢰성 높게 차단되도록 하는 가열 조리기기의 안전 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. In addition, an object of the present invention is to provide a safety device for a heating cooker, such that when abnormal overheating due to internal and external factors occurs, the power supply to the heating unit is quickly and reliably shut off.
또한, 본 고안은 내적 및 외적 요인에 의한 마이컴의 초기화를 사용자에게 신속하게 표시할 수 있는 가열 조리기기의 안전 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. In addition, an object of the present invention is to provide a safety device for a heating cooker that can quickly display the initialization of the microcomputer due to internal and external factors to the user.
본 고안인 가열 조리기기의 안전 장치는 조리 기기의 내솥에 열이 공급되도록 하는 가열부와, 상용교류전압을 정류하여 직류전압을 공급하는 정류부와, 조리기기의 내솥의 온도 또는 온도에 대응하는 전압값을 감지하는 온도 감지부와, 정류부로부터의 직류전압이 가열부에 공급 또는 차단되도록 하는 스위칭 소자와, 직류 전압의 공급 및 차단을 수행하도록 하는 제어 신호를 생성하여 스위칭 소자에 인가하여, 전반적인 취반 공정을 수행하는 마이컴과, 감지된 온도 또는 전압값의 크기에 따라 마이컴으로부터 스위칭 소자로 인가되는 제어 신호를 차단하여, 가열부로의 직류전압의 공급을 차단하는 차단부와, 차단부의 동작에 연동하여 마이컴을 대기상태로 초기화하는 리셋부를 포함하여, 마이컴과, 가열부 등의 소자에 대한 보호가 신속하게 수행된다.The safety device of the heating cooker according to the present invention includes a heating part for supplying heat to the inner pot of the cooking device, a rectifying part for rectifying commercial AC voltage and supplying a DC voltage, and a voltage corresponding to the temperature or temperature of the inner pot of the cooking device. A temperature sensing unit for sensing a value, a switching element for supplying or interrupting a DC voltage from the rectifying unit, and a control signal for supplying and interrupting the DC voltage are generated and applied to the switching element, thereby providing general cooking. The microcomputer performs the process, and a blocking unit which blocks the control signal applied from the microcomputer to the switching element according to the sensed temperature or the magnitude of the voltage value, and cuts off the supply of the DC voltage to the heating unit, and interlocks with the operation of the blocking unit. Including a reset unit for initializing the microcomputer to the standby state, protection of the microcomputer and the heating unit and the like is performed quickly. The.
또한, 리셋부는 리셋 신호를 생성하여 마이컴으로 인가하는 리셋 회로부와, 차단부에 의해 동작되어 리셋 회로부가 리셋 신호를 생성하도록 하는 강제 리셋부를 포함하고, 안전 장치는 차단부의 구동 또는 마이컴의 초기화에 대응하는 알림 메시지를 시각적 또는 청각적으로 알리는 표시부를 구비하여, 마이컴에 대한 초기화 동작과, 그에 따른 정보를 사용자에게 신속하게 알린다. In addition, the reset unit includes a reset circuit unit for generating a reset signal and applying it to the microcomputer, and a forced reset unit operated by the breaker unit to cause the reset circuit unit to generate a reset signal, and the safety device corresponds to driving of the breaker unit or initialization of the microcomputer. It is provided with a display unit for visually or audibly notifying the notification message, the initialization operation for the microcomputer and the information accordingly to promptly inform the user.
또한, 차단부는 감지된 온도 또는 전압값이 제1기준값과 같거나, 제1기준값보다 큰 경우, 출력 신호를 생성하는 이상 온도 비교부와, 이상 온도 비교부의 출력 신호에 의해 마이컴으로부터 스위칭 소자로의 제어신호를 우회 차단시키는 출력 차단부, 및 이상 온도 비교부와 출력 차단부 사이에서 출력 신호를 유지하는 래치회로부를 포함하여, 이상 상태의 발생을 신속하고 정확하게 판단한다. In addition, when the sensed temperature or voltage value is equal to or greater than the first reference value, the cut-off unit may generate an output signal from the microcomputer to the switching element by an abnormal temperature comparison unit that generates an output signal and an output signal of the abnormal temperature comparison unit. An output breaker for bypassing the control signal is bypassed, and a latch circuit portion for holding the output signal between the abnormal temperature comparator and the output breaker to quickly and accurately determine the occurrence of the abnormal state.
또한, 리셋부는 래치회로부로부터 출력 신호를 획득하여 동작한다. In addition, the reset unit operates by obtaining an output signal from the latch circuit unit.
또한, 안전 장치는 온도 감지부로부터의 온도 또는 전압값을 분압하여 차단부에 인가하는 분압부를 구비한다. The safety device also includes a voltage dividing unit for dividing the temperature or voltage value from the temperature sensing unit and applying it to the cut-off unit.
또한, 가열부는 공진회로이고, 마이컴은 스위칭 소자의 온/오프 동작을 위한 구동펄스인 제어 신호를 생성하여 스위칭 소자에 인가하는 스위칭 제어부를 구비하고, 마이컴이 스위칭 제어부를 제어하여, 스위칭 소자가 구동펄스인 제어 신호에 따라 직류전압을 스위칭하여 가열부에 공진전압을 인가하도록 하여, 본 고안은 유도 가열 조리 기기에 적용될 수 있다. In addition, the heating unit is a resonant circuit, the microcomputer includes a switching control unit for generating a control signal, which is a driving pulse for the on / off operation of the switching element, and applying it to the switching element, and the microcomputer controls the switching control unit so that the switching element is driven. By applying a resonant voltage to the heating unit by switching the DC voltage according to the control signal which is a pulse, the present invention can be applied to the induction heating cooking apparatus.
또한, 가열부는 열판이고, 마이컴은 스위칭 소자의 온/오프 동작을 위한 제어 신호를 생성하여 스위칭 소자가 제어 신호에 따라 직류전압을 가열부에 공급 및 차단하도록 하여, 본 고안은 열판식 가열 조리기기에 적용될 수 있다. In addition, the heating unit is a hot plate, the microcomputer generates a control signal for the on / off operation of the switching element so that the switching element is supplied to and cut off the DC voltage to the heating unit according to the control signal, the present invention is a hot plate type heating cooker Can be applied to
이에, 본 고안은 내적 및 외적 요인으로부터 마이컴 및 가열부 등의 소자를 보호하여, 사용자 및 제품의 안전을 확보하는 효과가 있다. Accordingly, the present invention protects devices such as microcomputers and heating units from internal and external factors, thereby ensuring the safety of users and products.
또한, 본 고안은 내적 및 외적 요인에 의한 이상 과열이 발생하는 경우, 가열부로의 전원이 신속하고, 신뢰성 높게 차단되도록 하는 효과가 있다. In addition, the present invention has an effect that the power to the heating unit is quickly and reliably cut off when abnormal overheating occurs due to internal and external factors.
또한, 본 고안은 내적 및 외적 요인에 의한 마이컴의 초기화를 사용자에게 신속하게 표시하여, 사용자에 대한 알림 및 수리가 신속하게 이루어질 수 있도록 하는 효과가 있다. In addition, the present invention has an effect of promptly displaying the initialization of the microcomputer due to internal and external factors to the user, so that the user can be quickly notified and repaired.
또한, 본 고안은 이상과열현상을 방지하거나 신속하게 대처하여, 안전 상의 저해요소(제어소자 소손, 구조물의 열적 변화, 감전 등)로부터 사용자의 안전확보를 할 수 있는 효과가 있다. In addition, the present invention has the effect of preventing the overheating phenomenon or to cope quickly, to ensure the safety of the user from the safety hazards (control element damage, thermal changes of the structure, electric shock, etc.).
이하에서, 본 고안은 본 고안의 실시예 및 첨부도면에 기초하여 상세하게 설명된다. Hereinafter, the present invention is described in detail based on the embodiments of the present invention and the accompanying drawings.
본 명세서에서는, 가열 조리기기의 실시예로서, 전기압력밥솥(또는 전기압력보온밥솥)이 기재된다. In the present specification, as an embodiment of a heating cooker, an electric pressure cooker (or an electric pressure heat cooker) is described.
전기압력보솥은 밀폐된 공간의 솥을 히터 또는 IH 코일에 의해 가열함으로 솥 안의 압력을 높여서 상압에서는 잘 삶아지지 않는 식품을 단시간에 조리하는 조리기구이다.Electric pressure cooker is a cooking utensil for cooking food that is hard to be boiled at normal pressure in a short time by raising the pressure in the pot by heating the pot in a closed space by a heater or IH coil.
보통 전기압력밥솥은 본체에 내솥이 수용되고, 내솥에 취반물이 수용되어 조리되며, 본체 및 내솥을 덮어줌으로 내솥 내부를 밀폐시킬 수 있도록 외뚜껑 및 내솥뚜껑이 개폐 가능하게 설치되며, 내솥은 본체에 내장된 각종 IH코일 또는 히터(열판)에 의해 가열되면서 취사가 이루어지게 된다.In general, electric pressure cooker is the inner pot is accommodated in the body, cooked food is accommodated in the inner pot is cooked, the outer lid and inner pot lid is installed to open and close the inner pot to cover the body and the inner pot to open and close, the inner pot is Cooking is performed while being heated by various IH coils or heaters (hot plates) built into the main body.
도 2는 본 고안에 따른 가열 조리기기의 안전 장치의 제1실시예의 구성도이다. 2 is a block diagram of a first embodiment of a safety device of a heating cooker according to the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 가열 조리기기의 안전 장치는 상용교류전원을 인가받아 공급하는 전원부(11)와, 상용교류전원을 직류전압으로 정류 및 평활하는 정류부(12)와, 스위칭소자(30)에 의한 직류전압의 스위칭 동작에 의한 공진전압을 공급받아 가열을 수행하는 가열부인 공진부(20)와, 스위칭소자(30)의 스위칭 동작( 온/오프)을 제어하는 구동펄스를 생성하여 인가하는 IGBT 구동부 및 발진부(14)와, IGBT 구동부 및 발진부(14)로부터의 구동펄스에 따라 온/오프하여 직류전압의 스위칭 동작을 수행하는 스위칭소자(30)와, IGBT 구동부 및 발진부(14)로 유도가열명령을 전송하여, 유도가열이 이루어지도록 하는 MICOM부(50)와, 유도 가열 조리기기의 내솥의 온도 또는 온도에 대응하는 전압값을 감지하는 온도 감지부(52)와, 감지된 내솥의 온도 또는 온도에 대응하는 전압값과 제1기준치를 비교하여, 그에 따른 출력 신호를 생성하는 이상 온도 비교부(54)와, 이상 온도 비교부(54)의 출력 신호를 유지시키는 래치회로부(56)와, 출력 신호에 따라 IGBT 구동부 및 발진부(14)로부터 스위칭소자(30)로의 구동 펄스를 차단하는 출력 차단부(58)와, 출력 신호에 따라 리셋 회로부(64)를 동작시키는 강제 리셋부(62)와, 강제 리셋부(62)에 의해 동작되어 MICOM부(50)를 초기화시키는 리셋 회로부(64)로 이루어진다. 제1실시예는 가열 조리기기 중에서 유도 가열 방식에 따른 조리 기기에 관한 것이다. As shown in FIG. 2, the safety device of the heating cooker includes a
여기서, 전원부(11)는 상용교류전원인 외부로부터 인가받아 정류부(12)에 인가한다. 또한, 정류부(12)는 상용교류전원을 직류전압으로 정류 및 평활하는 소자로서, 다이오드 브리지 형태의 정류회로와, 캐패시터 등으로 구성된 평활회로로 이루어질 수 있다. 물론, 이 전원부(11) 및 정류부(12)를 통한 직류전압은 공진부(20)뿐만 아니라, 직류전압이 요구되는 다른 구성소자들에게 공급되며, 이러한 공급은 본 고안이 속하는 기술분야에 익숙한 사람들에게는 용이한 기술에 불과하다. Here, the
또한, IGBT 구동부 및 발진부(14)는 MICOM부(40)로부터의 유도가열명령에 따 라 기저장된 형태(즉, 기저장된 듀티비를 지닌 파형)의 구동펄스를 스위칭소자(30)에 인가한다. 또한, IGBT 구동부 및 발진부(14)는 취사 공정에 진행 정도에 따라 인가되는 구동펄스의 듀티비(즉, HIGH 신호 구간과, LOW 신호 구간의 비)를 유지하거나 가변하고, 이에 따른 구동펄스를 스위칭소자(30)에 인가한다. In addition, the IGBT driver and the
가열부인 공진부(20)는 워킹코일(Working Coil)(21)에서 발생하는 자력선이 내솥을 통과할 때 와전류가 흘러 솥 자체가 가열되는 방식에 의해서 취반 기능을 수행하고 있다. 즉, 워킹 코일(21)에 전류가 인가되면 자성체인 내솥(또는 오븐)은 유도(Induction)가열에 의하여 열이 가해지면서 내솥 내부에서는 취반물에 대한 취반이 이루어지게 됨을 의미한다. 따라서, 유도가열 조리기기의 경우, 자력선을 발생시키기 위하여 일정크기의 고주파 전압을 워킹 코일(21)에 인가하면 내솥에서 강한 열이 발생한다. 공진부(20)는 위킹 코일(21)과, 캐패시터(C)로 구성된 공진회로에 해당한다. The
스위칭 소자(30)는 게이트단자를 통하여 인가되는 신호(예를 들면, 구동펄스 등)에 의해 온/오프되는 IGBT 소자가 사용된다. The switching
MICOM부(50)는 취사 또는 조리 명령을 사용자로부터 입력받아 이에 대응하는 취사 알고리즘에 따라 유도가열명령을 생성하여, IGBT 구동부 및 발진부(14)에 인가한다. 이 MICOM부(50)는 전체적인 취사 과정을 제어 및 수행하게 된다. MICOM부(50)는 IGBT 구동부 및 발진부(14)와 함께 구성되거나 개별적으로 구성될 수 있으며, MICOM부로 통칭될 수도 있다. The
또한, 온도 감지부(52)는 유도 가열 조리기기의 내솥의 온도 또는 온도에 대응하는 전압값을 감지한다. 유도 가열 조리기기(IH 전기압력밥솥 포함)는 내솥의 하부 또는 저면 부근에 형성된 공진부(20) 이외에도, 별도 2개의 히터(상측, 측면)를 포함하여 이들 열원을 감지하는 센서(온도입력)부를 구비하고 있으며, 이는 내부온도를 검지하여 온도에 비례적으로 전압값을 출력하고 이를 MICOM부(50)에서 입력 받아 취반 공정을 수행하도록 이루어진다. 공진부(20)를 통한 가열 영향이 다른 히터에 비하여 크기 때문에, MICOM부(50)는 공진부(20)에 대응하는 내솥 온도(내솥의 하부 또는 저면 온도)를 기준으로 하여, 전체적인 취사 공정을 수행하게 되며, 본 고안에서 온도 감지부(52)도 공진부(20)에서의 이상 가열이 심각한 문제가 되는 것이므로, 공진부(20)에 의해 가열되는 내솥의 저면에 위치된 써모스탯(TH)를 포함하는 것으로 인식되어야 한다. 또한, 도 2에는 생략되었으나, 온도감지부(52)에 의한 온도 또는 온도에 대응하는 전압값이 MICOM부(50)에 인가되어, MICOM부(50)가 취사 과정에서 온도 정보로서 사용한다. In addition, the
또한, 온도 감지부(52)는 저항(R1), (R2)로 이루어진 분압 저항부를 구비하여, 온도 감지부(52)에서의 온도 또는 온도에 대응하는 전압값이 분압비만큼 감소되어 이상 온도 비교부(54)에 인가되도록 하여, 차단부(이상 온도 비교부(54), 래치회로부(56), 출력 차단부(58)) 및 리셋부(강제 리셋부(62), 리셋 회로부(64))가 보호될 수 있도록 한다. 이 분압 저항부는 공급전위(Vcc)가 인가되어, 공급전위(Vcc) 및 써모스탯(TH)에 의한 전압이 이상 온도 비교부(54)에 인가되도록 한다. In addition, the
또한, 차단부(이상 온도 비교부(54), 래치회로부(56), 출력 차단부(58))는 온도 감지부(52)로부터 감지된 온도 또는 온도에 대응하는 전압값(또는 분압된 전압값)의 크기에 따라, 이상 과열이 발생한 경우(또는 이상 과열에 근접한 이상 고온이 발생된 경우), IGBT 구동부 및 발진부(14)로부터 스위칭소자(30)로의 구동 펄스를 우회 차단한다. 차단부는 유도 가열 조리기기의 열원인 공진부(20)를 제어하기 위한 IGBT(고주파 Switching소자)인 스위칭 소자(30)를 보호하거나, 공진부(20)의 이상과열을 차단한다. In addition, the blocking unit (the abnormal
또한, 이상 온도 비교부(54)는 반전단자로 온도 감지부(52)로부터의 온도 또는 전압값이 분압되어 인가되고, 비반전단자로 이상 과열이 발생했을 때의 전압 크기(또는 이상 과열이 발생했을 때보다 일정 크기 낮은 전압크기)에 대응하는 기준전위(Vref1)가 인가되는 비교기(CP1)(OP AMP)를 포함한다. 기준 전위(Vref1)는 이상 과열이 발생했을 경우, 내솥의 온도 또는 온도에 대응하는 전압값을 나타내는 전위이다. 이상 온도 비교부(54)는 기준 전위(Vref1)와 같거나 높은 온도 또는 전압값의 경우, 출력 신호를 발생시킨다. In addition, the
다이오드(D1)은 래치회로부(56)의 비반전단자로의 입력이 이상 온도 비교부(54)의 출력단으로 인가되는 것을 차단한다. The diode D1 blocks the input of the
래치회로부(56)는 비반전단자로 다이오드(D1)로부터의 출력 신호와, 비교기(CP2)의 출력을 입력받고, 반전단자는 기준 전위(Vref2)는 이상 과열이 발생했을 경우(또는 이상 과열이 발생했을 때보다 일정 크기 낮은 전압크기)의 전압 크기 또는 이때의 이상 온도 비교부(54)의 출력에 대응하는 값이다. 비교기(CP2)의 출력은 다이오드(D2)를 통하여 비반전단자에 연결된다. 래치회로부(56)는 이상 비교 회로부(54)로부터의 출력 신호를 유지하면서, 출력 차단부(58)에 출력 신호를 인가한다. The
또한, 출력 차단부(58)는 래치회로부(56)로부터의 출력 신호에 의해 온/오프된다. 출력 차단부(58)의 트랜지스터(Q1)의 베이스 단자는 래치회로부(56)로부터의 출력 신호가 인가되고, 이미터 단자는 접지되고, 컬렉터 단자는 IGBT 구동부 및 발진부(14)와 스위칭 소자(30) 사이에 연결된다. 이에 따라, 출력 차단부(58)는 래치회로부(56)로부터의 출력 신호에 의해 온되어, IGBT 구동부 및 발진부(14)의 구동펄스를 우회시킴으로써, 스위칭 소자(30)로의 구동 펄스의 입력을 차단한다. 이에 따라, 구동부(20)로의 직류 전압의 인가가 차단된다. In addition, the
또한, 리셋부(강제 리셋부(62), 리셋 회로부(64))는 차단부로부터의 출력 신호에 동작하여, MICOM부(50)이 대기상태로 초기화되도록 한다. 일반적으로 MICOM부(50)은 리셋을 위한 기능을 구비하여, 대기상태로의 초기화에 의해, MICOM부(50)는 IGBT 구동부 및 발진부(14)로 유도가열명령을 종료하는 것에 대응하는 것으로, 유도 가열 조리기기는 외부 전원이 인가될 뿐, 취사에 관련된 어떠한 기능도 동작하지 않도록 된다. 이러한 초기화는 이상과열이 발생된 경우, 유도 가열 조리기기의 공진부(20) 및 스위칭 소자(30), MICOM부(50) 등의 여러 소자가 이상 과열에 의한 영향을 받았거나 받을 수 있으므로, 추가적인 취사가 수행되지 않도록 하여, 사용자의 보호 및 다른 소자가 보호될 수 있도록 한다. In addition, the reset section (forced
리셋부의 강제 리셋부(62)는 이미터 단자가 접지되고, 베이스 단자가 차단부(정확하게는, 래치회로부(56)의 출력단자)에 연결되고, 컬렉터 단자가 리셋 회로부(64)에 연결된 트랜지스터(Q2)로 이루어진다. 강제 리셋부(62)는 래치회로부(56)로부터의 출력 신호에 의해 온 상태가 되며, 리셋회로부(64)가 동작되도록 한다. The forced reset
리셋 회로부(64)는 강제 리셋부(62)의 온 동작에 의해 동작하여, 리셋 신호를 생성하여 MICOM부(50)에 인가하여, MICOM부(50)가 대기 상태로 초기화되도록 한다. The reset circuit section 64 operates by the ON operation of the forced
또한, 유도 가열 조리기기는 사용자로부터의 메뉴 선택 등의 입력을 획득하는 입력부(72)와, 취사 가능한 메뉴의 표시, 사용자가 선택한 메뉴의 표시, 유도 가열 조리기기의 현재 상태의 표시 등을 수행하는 표시부(74)를 구비한다. MICOM부(50)는 입력부(72)로부터 사용자 입력을 획득하고, 그에 대응하는 제어 등을 수행하며, 표시부(74)로 상술된 표시가 이루어지도록 한다. In addition, the induction heating cooking apparatus performs an
특히, MICOM부(50)는 리셋부로부터 리셋 신호를 수신한 때, 또는 리셋 신호에 의해 초기화된 때, 이러한 상태를 표시부(74)를 통하여 표시되도록 하여, 사용자가 이상 과열 등의 문제로 인하여, MICOM부(50)가 초기화되었음을 알리도록 한다. 여기서, 표시부(74)는 MICOM부(50)의 초기화 상태를 시각적 또는 청각적으로 표시하도록 하는 디스플레이 수단 또는 알람 수단을 구비한다. In particular, when the
도 3은 도 2의 안전 장치에 의한 동작이 수행되는 과정 그래프이다. 3 is a process graph in which an operation by the safety device of FIG. 2 is performed.
본 고안에 따른 유도가열 조리기기의 안전 장치가 동작하는 과정이 설명된다. The process of operating the safety device of the induction heating cooking appliance according to the present invention is described.
먼저, MICOM부(50)는 전원이 인가된 상태에서 대기공정을 수행하게 된다. 이 대기 공정 중에, 입력부(72)를 통하여 취사 명령을 입력받게 되면, 이에 대응하는 취사 알고리즘에 따른 유도가열명령을 생성하여 IGBT 구동부 및 발진부(14)에 인가한다. 이 유도가열명령에 따라 IGBT 구동부 및 발진부(14)는 구동펄스를 스위칭소자(30)의 게이트단자에 공급하게 되고, 스위칭 소자(30)는 구동펄스의 HIGH 신호 구간 동안 온 상태가 되어, 스위칭 소자(30)의 컬렉터 단자와 이미터 단자 사이에 전류가 도통하게 된다. 이 HIGH 신호 구간 동안에, 공진부(20)의 코일(21)을 통하여 전류가 흐르게 되므로, 코일(21)에 전자기에너지가 축적되고, 이 축적된 전자기에너지의 일부가 내솥을 유도 가열하는데 사용된다. First, the
다음으로, 구동펄스의 LOW 신호 구간 동안에, 스위칭 소자(30)가 오프되어, 컬렉터 단자와 이미터 단자 사이에 전류가 흐르지 않는다. 반면에, 코일(21)에 축적된 전자기 에너지가 캐패시터(C)를 충전하게 되어, 스위칭 소자(30)의 컬렉터 단자의 전압을 상승시키게 된다. 이어서, 코일(21)에 축적된 전자기 에너지가 소진되면, 코일(21)에서 캐패시터(C)로의 전류 흐름이 종료되며, 이 시점에서 캐패시터(C)에 충전된 전압(예를 들면, 최대 1,100V)이 최대가 된다. 특히, 이 충전 전압은 정류부(12)로부터의 직류전압의 크기와, 구동펄스의 HIGH 신호 구간의 폭 등에 비례하여 증가하게 된다. 이 시점에서, 캐패시터(C)에 충전된 전기 에너지가 방전하면서, 역방향으로 코일(21)을 걸쳐 전류가 흐르게 되어, 코일(21)에 전자기 에너지가 축적되고, 이 축적된 전자기 에너지의 일부가 조리기구를 유도가열하게 된다. 이러한 캐패시터(C)의 방전은 스위칭 소자(30)의 컬렉터 단자의 전압을 낮추게 된다. 이러한 코일(21)과 캐패시터(C)의 공진이 이루어지다가, 스위칭 소자(30)의 컬렉터 단자의 전압이 0V로 떨어지면, IGBT 구동부 및 발진부(14)가 다시 구동펄스를 스위칭소자(30)로 인가하여, 유도가열이 지속적으로 이루어지도록 한다.Next, during the LOW signal period of the drive pulse, the switching
이러한 과정을 통하여 불림공정, 1차 가열 공정, 2차 가열 공정 및 뜸공정이 수행되며, 정상적인 취사 과정은 정상 가열 패턴(실선 그래프)과 같은 제어 온도 및 내솥의 온도 분포를 나타낸다. 이러한 정상 가열 패턴의 진행 중에는 내솥의 온도가 이상 과열이 발생할 경우의 내솥 온도인 임계 온도(T1) 미만에서 온도가 분포된다. Through this process, a soaking process, a primary heating process, a secondary heating process, and a moxibustion process are performed, and the normal cooking process represents a control temperature and a temperature distribution of the inner pot as a normal heating pattern (solid line graph). During the progress of the normal heating pattern, the temperature is distributed below the critical temperature T1, which is the inner pot temperature when abnormal overheating occurs.
그러나, 취사 공정 중에 이상 가열 패턴(점선 그래프)과 같이, 어떠한 공정에서 내솥의 온도가 임계 온도(T1) 이상이 되면, 차단부는 온도 감지부(52)로부터의 온도 또는 온도에 대응하는 전압값의 크기에 의해 차단 동작을 수행하여, IGBT 구동부 및 발진부(14)로부터의 구동펄스가 우회 차단되도록 한다. 또한, 차단부의 출력 신호에 의해 리셋부가 동작하여, MICOM부(50)가 초기화 상태로 되면서, 리셋 제어가 수행되어 제어 온도는 대기 상태의 온도와 같이 제어된다. 이러한 제어에 의해, 내솥의 온도는 서서히 하강하게 되며, 이러한 과정은 이상 가열 패턴이 리셋 제어에 의해 그 온도가 서서히 하강하게 되는 것으로서 명확하게 도시된다. 다만, 공진부(20) 내의 축적된 에너지로 인하여, 리셋 제어가 수행되어도 즉시 온도가 하강하지 않고, 일정 시간 정도 온도가 상승하며, 이 축적된 에너지가 소모되면 온도가 서서히 하강하게 된다. However, if the temperature of the inner pot is equal to or higher than the threshold temperature T1 in any process, such as an abnormal heating pattern (dotted graph) during the cooking process, the cut-off portion may have a temperature value corresponding to the temperature or temperature from the
MICOM부(50)는 초기화 상태를 지속적으로 유지하되, 표시부(74)를 통하여 초기화 상태임을 또는 이상과열의 발생을 표시할 수 있다. 이러한 표시에 의하여, 사용자는 유도 가열 조리기기의 고장을 인식하게 되며, 서비스 센터 등을 통하여, 유도 가열 조리기기에 대한 수리가 수행되도록 할 수 있다.The
도 4는 본 고안에 따른 가열 조리기기의 안전 장치의 제2실시예의 구성도이다. 가열 조리기기의 안전 장치는 상용교류전원을 인가받아 공급하는 전원부(11)와, 상용교류전원을 직류전압으로 정류 및 평활하는 정류부(12)와, 릴레이(31)에 의한 스위칭 동작에 의해 직류전압을 공급받아 가열을 수행하는 가열부인 히터(열판)(22)와, 릴레이(31)의 스위칭 동작(온/오프)을 제어하는 구동펄스를 생성하여 인가하여, 전체적인 취반 과정을 제어하는 MICOM부(51)와, 온도 감지부(52)와, 이상 온도 비교부(54)와, 래치회로부(56)와, 출력 신호에 따라 MICOM부(51)로부터 트랜지스터(Q3) 및 릴레이(31)로의 구동 펄스를 차단하는 출력 차단부(58)와, 강제 리셋부(62)와, 강제 리셋부(62)에 의해 동작되어 MICOM부(51)를 초기화시키는 리셋 회로부(64)와, 입력부(72) 및 표시부(74)로 이루어진다. 제2실시예는 가열 조리기기 중에서 히터식 또는 열판식 가열 방식에 따른 조리 기기에 관한 것이다.Figure 4 is a block diagram of a second embodiment of a safety device of a heating cooking appliance according to the present invention. The safety device of the heating cooking apparatus includes a
여기서, 전원부(11)는 상용교류전원인 외부로부터 인가받아 정류부(12)에 인가한다. 또한, 정류부(12)는 상용교류전원을 직류전압으로 정류 및 평활하는 소자로서, 다이오드 브리지 형태의 정류회로와, 캐패시터 등으로 구성된 평활회로로 이루어질 수 있다. 물론, 이 전원부(11) 및 정류부(12)를 통한 직류전압은 가열부인 히터(22)뿐만 아니라, 직류전압이 요구되는 다른 구성소자들에게 공급되며, 이러한 공급은 본 고안이 속하는 기술분야에 익숙한 사람들에게는 용이한 기술에 불과하다. Here, the
가열부인 히터(22)는 정류부(12)로부터 직류전압을 인가받으나, 스위칭 소자인 릴레이(31)에 의해, 직류전압의 공급 및 차단이 이루어짐으로써, 그에 따른 발열 동작을 수행하게 된다. 히터(22)는 내솥의 저면에 집중적으로 형성되나, 측면 히터 및 상측 히터를 별로도 구비할 수도 있다. The
스위칭 소자인 릴레이(31)는 공급전압(Vcc)을 저항(R3)을 통하여 인가받으며, 다이오드(D3)가 병렬로 연결되며, 릴레이(31)의 일단에 캐패시터(C1)가 연결된다. 또한, 릴레이(31)는 트랜지스터(Q3)의 컬렉터 단자에 연결되며, 트랜지스터(Q3)의 베이스 단자에 MICOM부(51) 및 출력 차단부(58)가 연결되며, 트랜지스터(Q3)의 이미터 단자는 접지된다. 본 고안에서, 릴레이(31)와 트랜지스터(Q3)는 스위칭 소자로 통칭될 수 있다. 또한, 릴레이(31)는 트라이액 등과 같은 소자로 교체가능하며, 스위칭 소자는 이러한 스위칭 기능을 지닌 소자를 포함하는 것이다. The
기본적으로, MICOM부(51)는 구동 펄스 등과 같은 제어 신호를 트랜지스터(Q3)에 인가하며, HIGH 신호가 인가된 경우, 트랜지스터(Q3)가 온되어, 릴레이(31)가 동작하여, 직류전압이 히터(22)에 인가되어, 발열 동작이 수행된다. 반대로, LOW 신호가 인가된 경우, 트랜지스터(Q3)가 오프되어, 릴레이(31)가 오프동작되어, 발열 동작이 중지된다. Basically, the
상술된 전원부(11)와, 정류부(12)와, 히터(22)와, 스위칭 소자인 릴레이(31) 및 트랜지스터(Q3) 및 MICOM부(51)의 기능은 일반적인 열판식 가열 조리기기의 동 작에 대응한다. The functions of the
이에 본 고안인 안전 장치는 도 2 및 도 3에서 상술된 차단부와 리셋부가 추가적으로 구비되어, 그에 대응하는 작용효과를 수행하게 된다. The safety device according to the present invention is additionally provided with the blocking unit and the reset unit described above with reference to FIGS. 2 and 3 to perform a corresponding operation effect.
차단부의 온도 감지부(52)는 내솥의 저면에 위치되어, 도 2에 대응되는 온도 감지부(52)와 동일한 기능을 수행하게 된다. 또한, 이상 온도 비교부(54)와, 래치회로부(56)도 상술된 바와 같은 기능을 수행하며, 다만 출력 차단부(58)는 MICOM부(51)와, 스위칭 소자인 트랜지스터(Q3) 사이에 연결되어, 래치회로부(56)로부터의 출력 신호에 따라 MICOM부(51)로부터 트랜지스터(Q3) 및 릴레이(31)로의 구동 펄스를 차단한다. 이 출력 차단부(58)는 MICOM부(51)로부터의 제어 신호에 의한 동작이 수행되는 것을 강제적으로 차단하는 것이므로, 트랜지스터(Q3)와 릴레이(31) 사이에 연결되는 것도 가능할 것이다. The
또한, 강제 리셋부(62)와, 리셋 회로부(64)는 도 2 및 도 3에서와 같이, 차단부의 동작에 연동하여, MICOM부(51)를 대기상태로 초기화함으로써, 가열부 등의 소자가 보호될 수 있도록 한다. In addition, the forced
이러한 전원 공급의 차단 및 리셋 동작은 표시부(74)를 통하여, 시각적 또는 청각적으로 사용자에게 알려진다.The interruption and reset operations of the power supply are known to the user visually or audibly through the
상술된 도 4의 가열 조리기기의 안전 장치는 기본적으로 열판에 의한 취반을 수행하는 것으로, 예를 들면, 전기압력보온밥솥 등에 적용될 수 있으며, 이러한 취반 과정에서 도 3과 같은 이상 발생 시에, 가열 동작의 차단과 마이컴의 리셋 동작을 수행하게 된다. The safety device of the heating cooker of FIG. 4 described above basically performs cooking by a hot plate, and may be applied to, for example, an electric pressure thermal cooker, and when such an abnormality occurs as illustrated in FIG. It blocks the operation and resets the micom.
이상에서, 본 고안은 본 고안의 실시예 및 첨부도면에 기초하여 상세하게 설명되었다. 그러나, 이상의 실시예들 및 도면에 의해 본 고안의 범위가 제한되지는 않으며, 본 고안의 범위는 후술한 실용신안등록청구범위에 기재된 내용에 의해서만 제한될 것이다.In the above, the present invention has been described in detail based on the embodiments of the present invention and the accompanying drawings. However, the scope of the present invention is not limited by the above embodiments and drawings, the scope of the present invention will be limited only by the contents described in the utility model registration claims described below.
도 1은 종래 기술에 따른 유도 가열 조리기기의 안전 장치의 구성도이다. 1 is a block diagram of a safety device of an induction heating cooker according to the prior art.
도 2는 본 고안에 따른 가열 조리기기의 안전 장치의 제1실시예의 구성도이다. 2 is a block diagram of a first embodiment of a safety device of a heating cooker according to the present invention.
도 3은 도 2의 안전 장치에 의한 동작이 수행되는 과정 그래프이다. 3 is a process graph in which an operation by the safety device of FIG. 2 is performed.
도 4는 본 고안에 따른 가열 조리기기의 안전 장치의 제2실시예의 구성도이다. Figure 4 is a block diagram of a second embodiment of a safety device of a heating cooking appliance according to the present invention.
Claims (7)
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FPAY | Annual fee payment |
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