KR20060008549A - 쿡탑용 복사 히터의 냉각 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 쿡탑용 복사 히터의 냉각 방법은, 통상 조리 모드를 선택하면, 발열체가 온 작동된 상태에서 전열 상판의 온도가 일정 온도 이상 올라가지 않도록 상기 발열체를 온/오프 작동시키면서 조리 작동이 이루어지고; 쾌속 조리 모드를 선택하면, 발열체가 온 작동된 상태에서 상기 전열 상판의 온도가 일정 온도 이상 올라가지 않도록, 상기 전열 상판의 하부 공간으로 외부 공기를 순환시키는 팬을 온/오프 작동시키면서 조리 작동이 이루어짐으로써, 사용자의 필요에 따라 보다 효율적인 조리가 이루어질 수 있고, 상기 쾌속 조리 모드를 선택할 경우에는 보다 빠른 시간 안에 음식물 조리가 가능해지는 효과를 제공하게 된다.

유리 세라믹판, 발열체, 히터, 온도 센서, 팬, 통상 조리, 쾌속 조리

Description

쿡탑용 복사 히터의 냉각 방법{Cooling method of radiation heater for cook top}

도 1은 일반적인 쿡탑용 복사 히터가 도시된 개략적인 사시도,

도 2는 도 1의 A-A 선 방향의 단면도,

도 3은 종래 쿡탑용 복사 히터의 냉각 방법이 도시된 순서도,

도 4는 종래 쿡탑용 복사 히터의 냉각 방법에서의 발열체 작동 그래프,

도 5는 본 발명에 따른 냉각 방법을 실현할 수 있는 쿡탑용 복사 히터가 도시된 단면도,

도 6은 본 발명에 따른 쿡탑용 복사 히터의 냉각 방법이 도시된 순서도,

도 7은 본 발명에 따른 쿡탑용 복사 히터의 냉각 방법에서의 발열체 및 팬 작동 그래프이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

50 : 단열체 51 : 바닥부

52 : 센서 지지부 54 : 단열 벽면

55 : 유입 통로 55a : 입구

58 : 배출 통로 58a : 출구

58b : 입구 60 : 유리 세라믹판

62 : 고온 발열체 65 : 온도 센서

66 : 고정 클립 70 : 송풍기

71 : 팬 72 : 모터

73 : 팬 하우징

본 발명은 음식물 요리에 사용되는 쿡탑용 복사 히터에 관한 것으로서, 특히 유리 세라믹판이 과열되면 공냉 방식으로 냉각시킬 수 있도록 하는 쿡탑용 복사 히터의 냉각 방법에 관한 것이다.

일반적으로 쿡탑용 복사 히터는 도 1에 도시된 바와 같이 히터 본체(10) 내에서 발생된 복사열에 의해 유리 세라믹판(11) 위에 놓인 용기 내의 음식물을 조리할 수 있는 기기로서, 외부에 불꽃이 존재하지 않고 안전하며, 깨끗하고 쾌적한 환경에서 요리가 가능하여 최근 가정용 레인지로 널리 보급되고 있는 추세에 있다.

이와 같은 쿡탑용 복사 히터는 도 2에 도시된 바와 같이 팬 모양의 단열체(13) 바닥면에 복사에너지를 방출하는 고온발열체(15)가 설치되고 있고, 단열체의 상부에는 상기 유리 세라믹판(11)이 덮여진 구조로 이루어진다.

상기 쿡탑용 복사 히터는 상기 고온 발열체(15)에서 방사되는 적외선이 유리 세라믹판(11)을 통과하여 그 위에 놓여있는 피가열체인 용기(P)를 가열하여 음식물을 조리하게 된다.

이와 같이 음식물을 조리하는 과정에서 상기 유리 세라믹 판(11)이 과열되는 현상이 발생하게 되는데, 이는 상기 고온 발열체(15)에서 방사되는 적외선 중 일부의 적외선이 유리 세라믹 판(11)을 통과하는 도중에 유리 세라믹 판(11)에 흡수되면서 세라믹판을 가열하거나, 상기 고온발열체(15)에 의해 상기 단열체(13) 내에서 가열된 공기가 세라믹판을 가열시키기 때문이다.

여기서, 상기 유리 세라믹판(11)은 다른 유리판에 비하여 열팽창률이 적어 크랙 등이 쉽게 발생하지 않으나, 600 ~ 700 ℃ 이상 가열되면 수명이 단축되므로 일정 온도 이하로 유지하는 것이 중요하게 된다.

따라서, 상기 유리 세라믹판(11)의 온도가 지나치게 높이지면서 과열되는 것을 막기 위하여 유리 세라믹판(11)의 하부에 상기 단열체(13)의 내부 공간의 온도를 감지하는 온도 센서(17)가 설치된다.

상기 온도 센서(17)의 감지 결과를 이용한 종래 쿡탑용 복사 히터의 냉각 방법은, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 상기 유리 세라믹판(11)이 과열되어 상기 단열체(13)의 내부 공간의 온도가 일정 이상으로 상승하게 되면, 상기 고온 발열체(15)의 작동을 오프(off)시키고, 다시 상기 단열체(13)의 내부 온도가 설정 온도 이하로 떨어지게 되면, 상기 고온 발열체(15)를 온(on) 작동시키면서 조리 작동이 이루어진다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래 쿡탑용 복사 히터의 냉각 방법은, 상기 유리 세라믹판(11)이 과열되는 것을 방지하기 위해 고온 발열체(15)를 반복적으로 온/오프 작동시키면서 음식 조리가 이루어지기 때문에 지속적인 조리 가열 운전이 불가능하게 되어 조리 시간이 그만큼 오래 걸리게 되는 문제점이 있다.

또한, 상기한 종래 쿡탑용 복사 히터의 냉각 방법은, 상기 단열체(13)와 유리 세라믹판(11)이 이루는 내부 공간이 밀폐되어 있기 때문에 음식 조리 후에 유리 세라믹판(11)을 냉각시키는 데에도 많은 시간이 소요되는 문제점도 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 유리 세라믹판이 과열되면 고온 발열체를 그대로 온 작동시킨 상태에서 팬을 작동시켜 공냉 방식으로 유리 세라믹판을 냉각시킬 수 있도록 구성함으로써 보다 빠른 시간 안에 조리가 가능해지도록 하는 쿡탑용 복사 히터의 냉각 방법을 제공하는 데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 유리 세라믹판이 가열되면 고온 발열체를 온/오프 시키는 통상 조리 모드와, 고온 발열체는 온 시킨 상태에서 팬만 온/오프 시키는 쾌속 조리 모드를 선택적으로 사용하여 사용자의 필요에 따라 보다 효율적인 조리가 이루어질 수 있도록 하는 쿡탑용 복사 히터의 냉각 방법을 제공하는 데 또 다른 목적이 있다.

또한, 본 발명은 조리가 끝단 후에도 팬을 작동시켜 유리 세라믹판을 냉각시키도록 구성함으로써 보다 빠른 시간 안에 유리 세라믹판을 냉각시켜 안전 사고를 예방할 수 있도록 하는 쿡탑용 복사 히터의 냉각 방법을 제공하는 데 다른 목적이 있다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 쿡탑용 복사 히터의 냉각 방법은, 조리가 이루어지도록 발열체를 온 작동시키는 제1 단계와; 상기 제1 단계가 진행되는 과정에서 전열 상판의 온도를 감지하여 일정 온도 이상이 되면, 상기 전열 상판의 하부 공간으로 외부 공기를 순환시키면서 전열 상판을 냉각시키도록 팬을 온 작동시키는 제2 단계를 포함한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 쿡탑용 복사 히터의 냉각 방법은, 적어도 두 개의 이상의 조리 모드를 갖고; 제1 조리 모드를 선택하면, 발열체가 온 작동된 상태에서 전열 상판의 온도가 일정 온도 이상 올라가지 않도록 상기 발열체를 온/오프 작동시키면서 조리 작동이 이루어지고; 제2 조리 모드를 선택하면, 발열체가 온 작동된 상태에서 상기 전열 상판의 온도가 일정 온도 이상 올라가지 않도록, 상기 전열 상판의 하부 공간으로 외부 공기를 순환시키는 팬을 온/오프 작동시키면서 조리 작동이 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 쿡탑용 복사 히터의 냉각 방법은, 조리가 끝난 후 발열체의 작동이 오프 되면, 전열 상판의 하부 공간으로 외부 공기를 순환시켜 상기 전열 상판을 냉각시키도록 팬을 온 작동시키는 단계와; 상기 팬이 온 작동한 후 일정 시간이 경과하거나 상기 전열 상판이 일정 온도 이하로 떨어지면 상기 팬의 작동을 오프 시키는 단계를 포함한 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

도 5는 본 발명에 따른 냉각 방법을 실현할 수 있는 쿡탑용 복사 히터가 도시된 단면도이다.

본 발명에 따른 쿡탑용 복사 히터는, 도 5에 도시된 바와 같이, 상부가 개방된 단열체(50)와, 상기 단열체(50) 내부 바닥면에 설치되어 복사에너지를 발생시키는 고온 발열체(62)와, 상기 단열체(50) 상부를 덮는 동시에 상기 고온 발열체(62)에서 발생된 복사열을 외부로 전달하는 전열 상판인 유리 세라믹판(60)과, 상기 고온 발열체(62)를 관통하여 설치되어 상기 단열체(50) 내부 공간의 온도를 감지하는 온도 센서(65)와, 외부 공기에 의해 상기 단열체(50)와 상기 유리 세라믹판(60)이 이루는 내부 공간을 냉각시키는 공냉 수단으로 구성된다.

상기 단열체(50)는 용기형 구조로 이루어지고, 그 바닥부(51)의 중앙부에 상기 온도 센서(65)를 지지할 수 있도록 일정 높이만큼 돌출된 센서 지지부(52)가 형성되며, 둘레부에는 안쪽에 복사열을 발생시키는 공간을 형성토록 단열 벽면(54)이 형성된다.

여기서, 상기 단열 벽면(54)의 높이는 상기 센서 지지부(52)보다 더 높게 형성되며, 상부에 상기 유리 세라믹판(60)이 올려져 고정된다.

상기 고온 발열체(62)는 특수 전열선인 하이라이트(hilight) 히터 등으로 구 성될 수 있으며, 상기 센서 지지부(52)를 중심으로 원주 방향으로 여러 겹이 연속하여 연결된 상태로 상기 단열체(50)의 바닥부(51)에 고정된다.

상기 유리 세라믹판(60)은 전열 상판의 일종으로 상기 고온 발열체(62)에서 발생된 복사열을 외부에 전달하는 동시에 그 상부에 용기 등이 놓일 때 이를 충분히 지지할 수 있는 두께와 강도를 갖도록 구성된다.

상기 온도 센서(65)는 상기 단열체(50)의 단열 벽면(54)을 관통하여 그 끝단부가 상기 센서 지지부(52)의 상측에 위치된 상태에서 고정 클립(66)에 의해 고정된다.

상기 공냉수단은 상기 단열체(50) 내부로 외부 공기가 유입되는 유입 통로(55)와, 상기 단열체(50) 내부의 공기가 배출되는 배출 통로(58)와, 상기 유입 통로(55)와 배출 통로(58)를 포함한 공기 유로 상에 구비되어 공기를 강제 유동시키는 강제 유동수단인 송풍기(70)로 구성된다.

상기에서 상기 유입 통로(55)와 배출 통로(58)는 상기 단열체(50)에 형성되는 데, 상기 유입 통로(55)는 상기 단열체(50)의 바닥부(51)의 밑면에서 상기 센서 지지부(52)의 상면으로 수직으로 관통되어 형성되고, 상기 배출 통로(58)는 상기 단열 벽면(54)의 상측 내주면에서 상기 단열체(50)의 바닥면으로 관통되어 형성된다.

여기서 상기 유입 통로(55)와 배출 통로(58)는 자연 대류에 의해 가열 공기가 배출되지 않도록 상기 단열체(50)의 외부로 통하는 구멍인 유입 통로의 입구(55a)와 배출 통로의 출구(58a)의 위치가 상기 단열체(50)의 내부 바닥면의 최저면 보다 낮게 위치되게 구성되는 데, 보다 바람직하게는 상기 유입 통로의 입구(55a)와 상기 배출 통로의 출구(58a)가 상기 단열체(50)의 외부 바닥면에 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기와 같이 자연 대류에 의해 가열 공기가 배출되지 않도록 하기 위해 상기 배출 통로(58)의 일부분을 배출 통로의 입구(58b)보다 낮은 부분을 갖는 트랩(trap) 구조로 형성하거나, 배출 통로의 출구(58a)를 상기 입구(58b)보다 낮게 형성하는 것도 가능하다.

이와 같은 상기 유입 통로(55)는 중앙에 하나가 형성되고, 상기 배출 통로(58)는 상기 단열 벽면(54)에 원주 방향으로 일정 간격마다 복수개가 형성될 수 있다.

한편, 상기 송풍기(70)는 상기 유입 통로의 입구(55a) 측에 설치되는데, 일례로 축류형 팬(71)과, 이 팬(71)을 회전시키는 모터(72)와, 상기 팬(71)과 모터(72)가 지지되어 상기 유동 통로(55)의 입구(55a)에 고정되는 팬 하우징(73)으로 구성된다.

이와 같은 상기 송풍기(70)는 상기 온도 센서(65)의 감지 결과와 연동되어 히터의 작동을 제어하는 제어부(미도시)의 제어 신호에 따라 온/오프되거나 회전 속도가 제어되면서 작동되도록 구성되는 것이 바람직하다.

한편, 상기에서는 유입 통로(55)가 단열체(50)의 중앙부에 형성되고 배출 통로(58)가 단열 벽면(54)에 형성된 것을 예시하였으나, 설계 조건에 따라 배출 통로를 중앙부에 두고, 유입 통로를 단열 벽면(54) 측에 형성하는 것도 가능할 것이다.

상기한 바와 같은 냉각 구조를 갖는 쿡탑용 복사 히터를 이용한 본 발명에 따른 쿡탑용 복사 히터의 냉각 방법을 설명하면 다음과 같다.

도 6은 본 발명에 따른 쿡탑용 복사 히터의 냉각 방법이 도시된 순서도이며, 도 7은 본 발명에 따른 쿡탑용 복사 히터의 냉각 방법에서의 고온 발열체 및 팬 작동 그래프이다.

본 발명에 따른 쿡탑용 복사 히터는, 적어도 두 개의 이상의 조리 모드를 가질 수 있는 데, 도 6에 도시된 바와 같이 그 중 하나는 통상 조리 모드이고, 다른 하나가 쾌속 조리 모드이다.

사용자가 통상 조리 모드를 선택하면, 상기 고온 발열체(62)가 온 작동된 상태에서 유리 세라믹판(60)의 온도가 일정 온도 이상 올라가지 않도록 상기 고온 발열체(62)를 온/오프 작동시키면서 조리 작동이 이루어진다. 이와 같은 통상 조리 모드는 일반적인 쿡탑용 복사 히터의 조리 모드와 동일 유사하게 이루어진다.

즉, 상기 통상 조리 모드를 선택하게 되면, 음식물 조리를 위해 고온 발열체가 온 작동되면서 고온 발열체(62)에서 복사 에너지를 발생하게 되고, 이렇게 발생된 복사 에너지는 유리 세라믹판(60)을 통해 외부로 전달되어 용기(P)를 가열하게 된다. 이와 같이 용기(P)를 가열하는 과정에서 유리 세라믹판(60)의 하부 공간인 단열체(50) 내의 온도가 일정 온도 이상으로 상승하게 되면, 온도 센서(65)가 이를 감지하게 되고, 이 온도 센서(65)의 신호를 입력받은 제어부가 상기 유리 세라믹판(60)의 온도가 일정 온도 이상으로 올라갔다고 판단하여 상기 고온 발열체(62)를 오프 작동시키게 된다. 이후, 상기 온도 센서(65)의 감지 결과에 따라 상기 유리 세라믹판(62)의 온도가 설정 온도 이하로 떨어지게 되면, 다시 고온 발열체(62)를 온 작동시켜 조리 작동을 계속하게 된다.

따라서, 상기 통상 조리 모드는 상기 고온 발열체(62)의 온/오프 작동을 반복하면서 조리가 이루어지기 때문에 조리 시간이 오래 걸리나 유리 세라믹판(60)을 자연 냉각하는 동안 고온 발열체(62)의 작동을 중지시키므로 전기 에너지는 절약될 수 있다.

다음 사용자가 쾌속 조리 모드를 선택하면, 상기 고온 발열체(62)가 온 작동된 상태에서 상기 유리 세라믹판(60)의 온도가 일정 온도 이상 올라가지 않도록, 상기 유리 세라믹판(60)의 하부 공간으로 외부 공기를 순환시키는 팬(71)을 온/오프 작동시키거나 팬(71)의 회전 속도를 조절하면서 조리 작동이 이루어진다.

즉, 상기 쾌속 조리 모드를 선택하게 되면, 고온 발열체(62)가 온 작동되고, 온도 센서(65)의 감지 결과에 따라 유리 세라믹판(60)의 온도가 일정 온도 이상으로 올라가면, 제어부에서 송풍기의 팬(71)을 작동시켜 외부의 공기를 단열체(50) 내부로 유입시켜 공냉방식으로 상기 유리 세라믹판(60)을 냉각시키게 된다.

이때, 설계 조건에 따라 상기 고온 발열체(62)를 오프 시킬 수도 있으나, 본 발명과 같이 외부의 공기를 도입하여 유리 세라믹판(60)을 냉각시키는 구조에서는 도 7에 도시된 바와 같이, 특별한 경우가 아닌 이상 상기 고온 발열체(62)를 오프 시키는 일 없이 팬(71)을 온 오프 작동시키면서 유리 세라믹판(60)만을 냉각시키면서, 계속해서 고온 발열체(62)는 온 작동시켜 조리 작동을 하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 유리 세라믹판(60)의 상부에 놓인 용기(P)는 상기 고온 발열체 (62)에서 발생된 복사 에너지에 의해 가열되는 반면, 유리 세라믹판(60)은 외부 공기를 단열체(50) 내에 순환시키면서 대류 열교환 방식으로 냉각하게 되므로, 용기(P)의 가열 온도가 크게 저하됨이 없이 가열을 계속하면서 보다 효율적으로 유리 세라믹판(60)을 냉각시킬 수 있게 된다. 또한 유입 통로(55)가 단열체(50)의 중앙에 위치되어 있고, 배출 통로(58)가 둘레에 위치되어 있으므로 중앙의 바닥부(51)에서 유입된 외부 공기가 유리 세라믹판(60)에 밑면에 충돌하면서 주변으로 퍼지고, 이렇게 퍼지는 공기가 상기 유리 세라믹판(60)을 냉각시킨 다음 단열 벽면(54)에 형성된 복수개의 배출 통로(58)를 통해 외부로 배출되게 된다.

따라서, 상기 송풍기(70)의 작동에 따라 단열체(50) 내로 유입된 공기가 상기 유리 세라믹판(60)의 가운데 부분을 중심으로 동심원의 형태로 냉각시키게 되므로 유리 세라믹판(60)의 냉각 효율은 상당히 높아지게 된다.

상기와 같이 팬(71)을 온 작동시켜 유리 세라믹판(60)의 온도가 설정 온도 이하로 떨어지게 되면, 팬(71)을 오프 작동시키거나 팬(71)의 회전 속도를 낮게 운전한다.

상기와 같이 통상 조리 모드 또는 쾌속 조리 모드 중 어느 하나를 선택하여 조리한 후 조리 작동을 중지시키면, 상기 고온 발열체(62)는 오프 작동된다.

이때, 도 6에서와 같이 사용자가 세라믹판 냉각 모드를 선택하게 되면, 상기 유리 세라믹판(60)을 냉각시키도록 상기 팬(71)이 온 작동되고, 상기 팬(71)이 온 작동한 후 일정 시간이 경과하거나 상기 유리 세라믹판(60)이 일정 온도 이하로 떨어지면 팬(71)은 오프 작동되면서 본 발명에 따른 쿡탑용 복사 히터의 작동이 끝나 게 된다.

상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명에 따른 쿡탑용 복사 히터의 냉각 방법은, 유리 세라믹판이 과열되면 고온 발열체를 그대로 온 작동시킨 상태에서 팬을 작동시켜 공냉 방식으로 유리 세라믹판을 냉각시키기 때문에 보다 빠른 시간 안에 음식물 조리가 가능해지는 이점이 있다.

또한, 본 발명은 유리 세라믹판이 가열되면 고온 발열체를 온/오프 시키는 통상 조리 모드와, 고온 발열체는 온 시킨 상태에서 팬만 온/오프 시키거나 회전 속도를 조절하는 쾌속 조리 모드를 선택적으로 사용할 수 있기 때문에 사용자의 필요에 따라 보다 효율적인 조리가 이루어질 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명은 조리가 끝단 후에도 팬을 작동시켜 유리 세라믹판을 냉각시킬 수 있도록 구성되기 때문에 보다 빠른 시간 안에 유리 세라믹판을 냉각시켜 안전 사고를 예방할 수 있는 이점도 있다.

Claims (6)

1. 조리가 이루어지도록 발열체를 온 작동시키는 제1 단계와;

   상기 제1 단계가 진행되는 과정에서 전열 상판의 온도를 감지하여 일정 온도 이상이 되면, 상기 전열 상판의 하부 공간으로 외부 공기를 순환시키면서 전열 상판을 냉각시키도록 팬을 온 작동시키는 제2 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 쿡탑용 복사 히터의 냉각 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제2 단계가 진행되는 과정에서 상기 전열 상판의 온도가 설정 온도 이하로 떨어지게 되면, 상기 팬의 작동을 오프 시키거나 팬의 회전 속도를 낮게 설정하는 단계를 더 포함한 것을 특징으로 하는 쿡탑용 복사 히터의 냉각 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 제2 단계에서 상기 발열체는 계속해서 온 작동시키는 것을 특징으로 하는 쿡탑용 복사 히터의 냉각 방법.
4. 적어도 두 개의 이상의 조리 모드를 갖고;

   제1 조리 모드를 선택하면, 발열체가 온 작동된 상태에서 전열 상판의 온도가 일정 온도 이상 올라가지 않도록 상기 발열체를 온/오프 작동시키면서 조리 작동이 이루어지고;

   제2 조리 모드를 선택하면, 발열체가 온 작동된 상태에서 상기 전열 상판의 온도가 일정 온도 이상 올라가지 않도록, 상기 전열 상판의 하부 공간으로 외부 공기를 순환시키는 팬을 온/오프 작동시키면서 조리 작동이 이루어지는 것을 특징으로 하는 쿡탑용 복사 히터의 냉각 방법.
5. 제 1 항, 제 2 항, 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

   조리가 끝난 후 상기 발열체의 작동이 오프 되면, 상기 전열 상판을 냉각시키도록 상기 팬을 온 작동시키고,

   상기 팬이 온 작동한 후 일정 시간이 경과하거나 상기 전열 상판이 일정 온도 이하로 떨어지면 팬의 작동을 오프 시키는 것을 특징으로 하는 쿡탑용 복사 히터의 냉각 방법.
6. 조리가 끝난 후 발열체의 작동이 오프 되면, 전열 상판의 하부 공간으로 외부 공기를 순환시켜 상기 전열 상판을 냉각시키도록 팬을 온 작동시키는 단계와;

   상기 팬이 온 작동한 후 일정 시간이 경과하거나 상기 전열 상판이 일정 온도 이하로 떨어지면 상기 팬의 작동을 오프 시키는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 쿡탑용 복사 히터의 냉각 방법.

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