KR200490106Y1 - 인덕션 전자유도 방식을 이용한 가열 장치 - Google Patents

Abstract

인덕션 자기유도 방식을 이용한 컵 가열 장치는, 상부 개방형의 본체와 액상 내용물을 수용하고 상기 본체에 탈착가능하게 결합되는 수용용기를 포함하는 가열 장치에 있어서, 상기 본체는 상기 수용용기가 수납되는 수납홈, 상기 수납홈의 외측면 및 저면을 따라 감기고 전원부와 연결되어 상기 수용용기를 가열하는 인덕션 코일을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

인덕션 전자유도 방식을 이용한 가열 장치{HEATING APPARATUS USING ELECTROMAGNETIC INDUCTION}

본 고안은 가열 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 컵에 담긴 커피나 녹차 등과 같은 액상물의 온도가 내려가는 것을 방지하여 간편하게 적정온도의 커피와 녹차 등을 포함하는 액상물을 취음할 수 있도록 하는 인덕션 전자 유도 방식을 이용한 가열 장치에 관한 것이다.

일반적으로 전자유도 가열(Induction heating) 조리기인 인덕션 조리기는 워킹코일에 고주파 전류가 인가되면 자력선이 발생하고, 자력선 중심에 무수한 와류전류(Eddy current)가 발생하여 금속이 갖는 전기저항에 의해 금속제인 오븐 또는 유도 가열판은 유도(induction) 가열에 의하여 발열하여 각종 조리물이 가열되어 조리가 이루어지도록 구성되어 있다.

이와 같은 인덕션 조리기는 불꽃이나 유해가스 등이 발생하지 않기 때문에 화재의 위험성이 없으며, 가스를 열원으로 사용할 시 필연적으로 발생하는 일산화탄소의 발생이 없고, 실내 산소의 소모가 적어 쾌적한 실내를 유지할 수 있는 특징이 있다.

이와 같은 인덕션 조리기는 용기를 가열하는 도중에 그릴에 손이 닿아도 화상의 우려가 없고, 또한 불꽃이 없기 때문에 화재 및 폭발의 위험성이 없는 장점을 지니고 있어 최근 많이 사용하고 있는 추세이다.

이러한 종래의 인덕션 조리기는 대한민국 공개특허 제10-2012-0093681호를 비롯한 다수의 특허 기술에 개시되어 있다.

그러나, 개시된 인덕션 조리기는 조리용기가 안치되는 플레이트에 히팅 코일을 형성하여 조리용기의 바닥부를 가열하기 때문에, 조리용기의 바닥부에 부분적으로 열이 집중 가해지며 이로 인해 조리용기에 수용된 재료가 고르게 가열 되지 못하고 가열 효율이 떨어지는 문제점이 있다.

한편, 일반적으로 컵은 커피나 녹차 등과 같은 차를 타 마실 때 사용하는 것으로 내부에 액상의 내용물을 담을 수 있도록 되어 있다. 이러한 컵은 내부에 수납부가 형성되고, 외부 일측면으로 손잡이가 형성되어 있으며, 차 등을 음용할 때는 손잡이를 잡고 음용하게 된다.

그러나 상기한 구성을 갖는 종래의 컵의 수납부에 커피나 녹차와 같은 따뜻한 음료를 담은 상태에서 일정시간 경과하게 되면 음료가 차갑게 식어버리는 문제점이 있다.

특히, 추운 날씨에는 더욱더 빨리 음료가 식어버리게 되어 커피나 차가 내는 제맛을 느낄 수 없다는 단점이 있다.

대한민국 공개특허 제10-2012-0093681호 대한민국 등록특허 제10-0768251호

이에, 본 고안의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 고안의 목적은 인덕션 전자 유동 방식을 이용하여 컵을 균일하게 가열함으로써 컵에 담긴 커피나 녹차 등과 같은 액상물의 온도가 내려가는 것을 방지하여 간편하게 적정온도의 커피와 녹차 등을 포함하는 액상물을 취음할 수 있도록 하는 인덕션 전자 유도 방식을 이용한 가열 장치에 관한 것이다.

상기한 본 고안의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 인덕션 자기유도 방식을 이용한 컵 가열 장치는, 상부 개방형의 본체와 상기 본체에 탈착가능하게 안착되며 액상내용물을 담은 수용용기를 포함하는 가열 장치에 있어서, 상기 본체는 상기 수용용기가 안착되는 수납홈 및 상기 수납홈의 외측면을 따라 나선형으로 감겨지며 전원공급부와 연결되어 상기 수용용기를 가열하는 인덕션 코일을 포함한다.

일 실시예에서, 상기 수납홈의 저면 중앙에 형성되어 상기 수용용기의 적정온도를 감지하는 온도센서를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 수용용기의 바닥면의 중앙부는 상부로 함입된 형상을 이루고, 상기 온도센서는 상기 중앙부에 위치할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 수용용기는 내측에서 외측 방향으로 스테인리스, 철 용사코팅 층 및 세라믹 섬유 소재의 단열재 재질로 형성되는 내피 및 상기 내피의 외주면을 감싸도록 플라스틱을 재질로 형성된 외피를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 수용용기는 상기 외피의 하부에 결합되는 실리콘 받침을 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 온도센서는 상기 내피와 접촉할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 수용용기는 사용자가 파지할 수 있도록 상기 외피에 형성되는 손잡이부재를 더 포함할 수 있다.

본 실시예들에 의하면, 인덕션 코일을 본체의 수납홈의 외측면을 따라 나선형으로 감긴 형상으로 형성함으로써, 수용용기를 본체에 결합한 상태에서 수용용기 전체를 균일하게 가열할 수 있도록 하여 가열 효율을 높일 수 있고, 수용용기에 담긴 커피나 차를 포함한 액상물의 온도가 내려가는 것을 방지하여 간편하게 적정온도의 액상물을 취음할 수 있도록 한다.

또한, 수용용기의 일측에 플라스틱으로 구성된 손잡이 부재를 형성하여 사용자가 수용용기를 용이하게 파지할 수 있도록 하며, 나아가 수용용기의 내피를 인체에 무해하며 부식이 되지 않는 스테인리스(stainless)로 형성하고 인덕션 기능이 작동되도록 철(Fe)로 코팅 한 후, 내피를 감싸는 외피를 단열재인 플라스틱으로 형성함으로써 수용용기의 파지 시 화상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 의한 인덕션 자기유도 방식을 이용한 가열 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 인덕션 자기유도 방식을 이용한 가열 장치에서 본체를 도시한 모식도이다.
도 3은 도 1의 인덕션 자기유도 방식을 이용한 가열 장치에서 수용용기를 도시한 단면도이다.

본 고안은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 고안을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 고안의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 고안을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여, 본 고안의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 의한 인덕션 자기유도 방식을 이용한 가열 장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 인덕션 자기유도 방식을 이용한 가열 장치에서 본체를 도시한 모식도이고, 도 3은 도 1의 인덕션 자기유도 방식을 이용한 가열 장치에서 수용용기를 도시한 단면도이다.

인덕션 전자유도 방식은 공지된 기술로서 자력성분이 포함된 그릇을 상판에 올려놓고 아래에 있는 코일에 전류를 보내면 자력선이 발생이 되어서 상판 위에 놓인 그릇에 전달되어 그릇의 저항성분(철성분)에 의해서 와류전류가 생기고, 상기 와류전류는 그릇의 저항성분에 의해서 열을 발생시켜 그릇을 가열하는 기술이다.

이러한 인덕션 전자유도 방식은 상판에 놓여진 그릇만 가열되고, 그릇이 상판에서 떨어지면 에너지의 전달이 멈춰 가열이 멈추게 되는 원리를 가지고 있으며, 빠른 가열 또는 조리, 정확한 가열 또는 조리 온도 구현 등의 이점이 있어 다양한 분야에서 응용되고 있다.

본 실시예에서는 이러한 인덕션 전자유도 방식을 이용하여 상부가 개방된 구조로 형성된 본체에 수용용기가 착탈 가능하게 결합되도록 하였다.

도 1을 참조하면, 본 실시예에 의한 인덕션 전자유도 방식을 이용한 가열 장치(10)는 본체(100) 및 상기 본체에 탈착가능하게 안착되는 수용용기(200)를 포함한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 본체(100)는 상부가 개방된 형상으로 이루어지며 상기 상부에서 하부를 향하는 방향으로 수납홈(201)을 형성하여 상기 수용용기(200)가 상기 수납홈(201)에 안착되도록 한다.

상기 수용용기(200)는 액상 내용물을 수용하기 위한 것으로, 상기 수납홈(201)에 안착됨으로써 안전하게 고정되고, 이때, 상기 본체(100)의 일측에 구비된 전원공급부(101)와 결합되어 상기 본체(100)로부터 전원을 공급받아 자체의 가열 기능을 수행할 수 있는 상태가 된다.

이때, 상기 수납홈(201)은 단일화 된 또는 몇 가지로 규격화된 형태 및 크기로 구성될 수 있으며, 상기 수용용기(200)의 외형은 상기 수납홈(201)에 맞추어져 안착될 수 있도록 형성되는 것이 바람직하다. 상기와 같이 구성함으로써, 상기 수용용기(200)를 상기 본체(100)의 편리한 위치의 상기 수납홈(201)에 자유롭게 결합시켜 사용할 수 있게 된다.

한편, 상기 본체(100)에는 상기 수납홈(201)의 외측으로 공간부가 형성되어 상기 공간부에 상기 수용용기(200)의 인덕션 가열을 유도하기 위한 인덕션 코일(210)이 내장된다. 여기서 상기 인덕션 코일(210)은 공지된 것을 접목하면 용이하게 형성될 수 있는 것이며, 상기 전원공급부(101)는 상기 인덕션 코일(210)에 전류를 공급하는데 여기서 상기 전원공급부(101) 또한 마찬가지로 공지된 기술을 적용하면 용이하게 형성할 수 있는 것이다.

또한, 상기 인덕션 코일(210)은 다양한 형상을 가질 수 있으나, 도시된 바와 같이 상기 수납홈(201)의 외측면을 따라 나선형으로 감긴 형상으로 이루어질 수 있으며, 이외에도 링 형상을 가지고 상기 수용용기(200)의 높이 방향(도면상 상하 방향)으로 다수개 구비될 수 있다.

상기 수납홈(201)의 저면 중앙에는 상기 수용용기(200)의 적정온도를 감지할 수 있는 온도센서(300)가 형성된다. 이와 같이, 상기 온도센서(300)가 상기 수납홈(201)의 저면 중앙에 형성됨에 따라 상기 수용용기(200)의 바닥면의 중앙부(220)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상부로 함입된 형상으로 이루어지며, 이에 따라 상기 온도센서(300)가 상기 수용용기(200)의 중앙부(220)로 삽입되어 위치될 수 있다.

한편, 상기 인덕션 코일(210) 등의 외부요인에 의한 열이 상기 온도센서(300)에 직접적으로 전달되지 않도록 하기 위해 상기 인덕션 코일(210)은 상기 수납홈(201)의 저면 중앙 부분에는 형성되지 않도록 하는 것이 바람직하다.

상기 온도센서(300)는 가열하고자 하는 액상 내용물을 담은 수용용기(200)의 가열정도에 따른 온도만을 감지하고, 상기 수용용기(200)에서 기 설정된 온도값에 해당하는 균일열을 지속적으로 유지할 수 있도록 하는 역할을 수행한다.

예를 들어, 사용자가 가열하고자하는 액상 내용물에 적절한 가열온도가 80℃일 때를 기준으로 하여 설명하면, 상기 온도센서(300)의 적정감지온도를 80℃로 사전에 셋팅(SETTING) 한다.

그리고, 상기 온도센서(300)로부터의 감지신호를 전달받아 오차범위(예를 들어, 80℃에서 ±1℃인 범위)를 기준으로 하여 상기 수용용기(200)의 온도가 79℃ 이하로 내려가게 되면 상기 수용용기(200)에 대한 가열을 수행하고, 81℃ 이상으로 올라가게 되면 상기 수용용기(200)에 대한 가열을 중지하는 작업을 수행하면서 적정온도를 조절할 수 있다. 이에 의해, 해당 액상 내용물에 맞는 적절한 온도(균일열)를 상기 수용용기(200)에서 지속적으로 유지할 수 있도록 함으로써 상기 액상내용물의 최적의 취음환경을 제공할 수 있게 된다.

이에 따라, 상기 온도센서(300)로부터의 감지신호에 의해 불필요한 가열작업을 진행하지 않을 수 있어 에너지를 절약할 수 있으며, 상기 액상 내용물의 온기를 일정하게 유지할 수 있다.

나아가, 상기 본체(100)의 일측에 온도표시창(미도시)을 별도로 구비하여 상기 온도센서(300)에서 측정된 온도를 상기 수용용기(200)의 온도를 표시할 수 있다.

또한, 상기 본체(100)는 상기 온도센서(300)에서 일정온도 이상, 예를 들어 120℃ 이상의 온도가 감지되면 전원을 차단하여 과열로 인한 제품 손상 및 화재발생을 예방하는 기능을 수행할 수 있다.

한편, 도 3을 참조하면, 상기 수용용기(200)는 내피(230) 및 상기 내피(230)의 벽체 외주면을 감싸는 외피(240)를 포함한다.

상기 내피(230)는 인체에 무해한 스테인리스 재질과 전도체인 철성분의 용사코팅 층 그리고 세라믹섬유 소재의 단열재로 형성되고, 상기 외피(240)는 비전도체 재질인 플라스틱 재질로 형성된다.

이때, 도시된 바와 같이, 상기 스테인리스(231), 철 용사코팅 층(232) 및 단열재(233)로 형성된 상기 내피(230)를 플라스틱 재질로 형성된 상기 외피(240)와 결합하거나, 상기 외피(240)가 상기 내피(230)의 벽체 외주면을 감싸도록 상기 외피(240) 및 상기 내피(230)를 일체로 구성한다.

여기서, 상기 외피(240)는 상기 내피(230) 바닥면의 중앙부(220)에 위치한 상기 온도센서(300)가 상기 내피(230)와 접촉되도록 상기 내피(230) 바닥면의 일부분은 커버하지 않는 것이 바람직하다.

나아가, 실리콘 받침(260)을 상기 외피(240)의 하부에 결합하여 상기 수용용기(200)를 바닥에 세워 놓았을 때 미끄러짐을 방지할 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 내피(230)는 도 3에 도시된 바와 같이, 내측에서 외측 방향으로 스테인리스 304(231), 철 용사코팅 층(232) 및 세라믹섬유 소재의 단열재(233) 순으로 구성된다.

이와 같이 형성된 본 실시예에 의한 인덕션 자기유도 방식을 이용한 가열 장치(10)에서, 상기 수용용기(200)를 상기 수납홈(201)에 올려놓은 상태에서 상기 전원공급부(101)를 통해 상기 인덕션 코일(210)에 전류를 공급하게 되면 상기 인덕션 코일(210)에 전류가 인가되어 자기장이 형성된다. 상기 형성된 자기장에 의해 상기 내피(230)에 포함된 상기 자기장에 반응하는 재료인 상기 철 용사코팅 층(232)과 상호작용에 의해 와류전류가 발생하게 되는데, 상기 와류전류에 의해 열이 발생되어 상기 수용용기(200) 전체가 발열하게 된다. 상기 철 용사코팅 층(232)이 발열하면, 상기 발열된 열에 의해 상기 수용용기(200)가 가열되어 상기 액상 내용물이 가열된다. 따라서 상기 수용용기(200)에 담긴 커피나 차를 포함한 액상물의 온도가 내려가는 것을 방지하여 간편하게 적정온도의 커피와 녹차 등을 포함하는 액상물을 취음할 수 있게 된다.

나아가, 사용자가 보다 용이하게 상기 수용용기(200)를 파지할 수 있도록 하기 위해 상기 수용용기(200)의 일 측에 플라스틱 절연체로 구성된 손잡이 부재(250)를 형성할 수 있다.

본 실시예들에 의하면, 인덕션 코일을 본체의 수납홈의 외측면을 따라 나선형으로 감긴 형상으로 형성함으로써, 수용용기를 본체에 결합한 상태에서 수용용기 전체를 균일하게 가열할 수 있도록 하여 가열 효율을 높일 수 있고, 수용용기에 담긴 커피나 차를 포함한 액상물의 온도가 내려가는 것을 방지하여 간편하게 적정온도의 액상물을 취음할 수 있도록 한다.

또한, 수용용기의 일측에 플라스틱으로 구성된 손잡이 부재를 형성하여 사용자가 수용용기를 용이하게 파지할 수 있도록 하며, 나아가 수용용기의 내피를 인체에 무해하며 부식이 되지 않는 스테인리스(stainless)로 형성하고 인덕션 기능이 작동되도록 철(Fe)로 코팅 한 후, 내피를 감싸는 외피를 단열재인 플라스틱으로 형성함으로써 수용용기의 파지 시 화상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

상기에서는 본 고안의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 실용신안등록 청구 범위에 기재된 본 고안의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 고안을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100 : 본체 101 : 전원공급부
200 : 수용용기 201 : 수납홈
230 : 내피 240 : 외피
250 : 손잡이부재 300 : 온도센서

Claims (7)

1. 상부 개방형의 본체와 상기 본체에 탈착가능하게 안착되며 액상내용물을 담은 수용용기를 포함하는 가열 장치에 있어서,
   상기 본체는,
   상기 수용용기가 안착되는 수납홈; 및
   상기 수납홈의 외측면을 따라 나선형으로 감겨지며 전원공급부와 연결되어 상기 수용용기를 가열하는 인덕션 코일을 포함하고,
   상기 수용용기는,
   내측에서 외측 방향으로 스테인리스, 철 용사코팅 층 및 세라믹 섬유 소재의 단열재 재질로 형성되는 내피; 및
   상기 내피의 외주면을 감싸도록 플라스틱을 재질로 형성된 외피를 포함하고,
   상기 수용용기는 외피의 하부에 결합되는 실리콘 받침을 포함하는 것을 특징으로 하는 인덕션 전자유도 방식을 이용한 가열 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 수납홈의 저면 중앙에 형성되어 상기 수용용기의 적정온도를 감지하는 온도센서를 더 포함하는 인덕션 전자유도 방식을 이용한 가열 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 수용용기의 바닥면의 중앙부는 상부로 함입된 형상을 이루고,
   상기 온도센서는 상기 중앙부에 위치하는 것을 특징으로 하는 인덕션 전자유도 방식을 이용한 가열 장치.
4. 삭제
5. 삭제
6. 제3항에 있어서, 상기 온도센서는,
   상기 내피와 접촉하는 것을 특징으로 하는 인덕션 전자유도 방식을 이용한 가열 장치.
7. 제3항에 있어서, 상기 수용용기는,
   사용자가 파지할 수 있도록 상기 외피에 형성되는 손잡이부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인덕션 전자유도 방식을 이용한 가열 장치.

Images